[发明专利]一种用于高温吸附NOx的改性活性炭吸附剂及其制备方法

说明书

一种用于高温吸附NO_x的改性活性炭吸附剂及其制备方法，属于吸附剂技术领域本发明特征在于由以下重量份的原料制成：原料活性炭15～25、碳酸钾4～5、硅酸钾0.2～1、水45～60。先浸渍再煅烧。本发明工艺简单，成本低，在常温至120℃条件下对NO_x具有良好吸附效果，且该吸附剂无毒无害，易于再生。

技术领域

本发明是涉及一种用于高温吸附NO_x的改性活性炭吸附剂的制备方法。属于吸附剂技术领域。

背景技术

目前，“雾霾”天气频现，环境问题日益突出，NO_x是大气主要污染物之一，各国纷纷加强NO_x的治理力度。目前吸附法是处理NO_x的只要方法，具有工艺简单，成本较低的优点。但烟气温度较高时，活性炭NO_x吸附能力较差，提高活性炭吸附容量成为当今研究热点，有学者通过氧化剂处理活性炭，改善活性炭孔道结构达到扩孔增容的效果；也有学者通过含有钾或钠的碱液、金属盐溶液处理活性炭，改善表面官能团种类及数量，引入金属阳离子等方式提高活性炭吸附量。

CN101480603A公开了一种氮氧化物吸附剂的制备方法，该方法通过表面氧化改性、溶液浸渍和金属负载相结合的技术制备了改性活性炭，该活性炭常温常压条件下吸附效果优良，且对SO₂、VOC具有较好吸附效果；CN101879435A公开了一种高吸附容量常温氮氧化物吸附剂的制备方法，活性炭经氧化性溶液预氧化处理后，烘干、焙烧，再经过两次金属盐溶液浸渍、烘干、焙烧后得到适用于常温吸附NO_x的改性活性炭，该吸附剂25℃条件下NO_x吸附量可达80mg/g；CN101884906A公开了一种利用金属氧化物和尿素浸渍改性的方法制备改性活性炭，该活性炭常温常压条件下NO_x的去除效果优良。

目前已有的改性活性炭制备方法中，有些方法活性炭浸渍后需要水洗，产生大量废水，后续处理工艺复杂；有些方法需要用到有害改性试剂，威胁人体健康；还有些方法需要多次浸渍处理，造成生产步骤繁琐，难以实现规模化生产。并其评价条件较为单一，且并未考察SO₂、CO₂、水蒸气对活性炭吸附性能的影响；仅在常温常压条件下对活性炭的吸附性能进行了评价，并未评价其高温条件下的吸附性能。这些因素限制了改性活性炭的规模化生产及应用，本发明针对这一点展开研究，开发了一种适用于高温条件的改性活性炭吸附剂，在120℃且含有SO₂、CO₂、水蒸气的条件下，其NO_x吸附量可达0.3mmol/g以上，较原样吸附容量提高了40～55倍，且该吸附剂生产工艺简单，所用改性试剂无毒无害，适用于规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于高温吸附NO_x的改性活性炭吸附剂的制备方法；该吸附剂不仅吸附容量大，且制备方法简单，改性试剂无毒无害，适于规模化生产。

本发明的技术方案如下：

一种用于高温吸附NO_x的改性活性炭吸附剂及其制备方法，其特征在于由以下重量份的原料制成：原料活性炭、碳酸钾、硅酸钾、水，其中原料活性炭15～25、碳酸钾4～5、硅酸钾0.2～1，水优选45～60。

一种用于高温吸附NO_x的改性活性炭吸附剂的制备方法包括如下步骤：

(1)按照吸附剂原料的组成称取原料，所述活性炭为煤质、果木质等的活性炭，其灰分含量为5～13％；

(2)将碳酸钾溶于部分水中，配制成溶液，加入配置好的硅酸钾水溶液超声搅拌均匀待用；

(3)将步骤(2)配好的溶液缓慢倒入活性炭中，且不断震荡，至溶液刚好没过活性炭；然后每隔10～15min搅拌一次，共搅拌4～6次，每次搅拌结束后再超声2～5min；