[发明专利]一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法

说明书

本发明公开了一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法，它将生物质置于管式炉中，在N₂气氛下于300~400℃煅烧碳化2~6h，得到碳化后的生物质；将所得碳化后的生物质碾磨碎后，重新置于管式炉中，在通入模拟烟道气的条件下，于650~850℃下反应活化3~5h，即制得具有多孔结构的生物质炭产品；其中所述模拟烟道气包括CO₂和N₂成分，所述CO₂和N₂的体积比为10~90：90~10。为实现烟道气的净化和脱硫，烟道气多采用湿法净化脱硫装置，以使气体质量达标，符合国家烟道气排放标准。本发明模拟了符合国家排放标准的烟道气中主要成分含量的配比，为利用工厂处理烟道尾气中的CO₂提供了一种思路，能有效降低尾气中CO₂含量，而生成的CO能重新作为燃料气燃烧，节能减排的同时减少燃料成本。

技术领域

本发明属于无机催化材料领域，具体涉及一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法。

背景技术

西部地区发展有色金属冶金一方面具有资源和能源优势，另一方面又受到冶炼烟气污染环境和综合利用水平低的制约，矿热炉生产过程属于高耗能、高污染的冶金生产过程，在使用矿热炉生产相关产品过程中，排放出大量的工业废气，其中工业废气中CO₂浓度较高，如硅铁的生产，1台12.5MVA矿热炉正常生产每天要向大气排放6000m³的烟道气，烟道气主要由CO、CO₂、N₂、H₂、H₂O和粉尘组成。

二氧化碳是一种丰富的可利用资源，并且已经在食品工业、机械加工、石油开采、化学工业等领域大量应用。但是，由于回收利用二氧化碳的方法跟不上需求的增长，每年回收再利用的二氧化碳很少，目前全球二氧化碳的利用量不足100Mt，而在产生二氧化碳废气的工业中，石油炼制副产气中的二氧化碳的含量达98％～99％，如果不能有效回收利用二氧化碳，既造成严重的大气污染、形成可怕的温室效应，又浪费了宝贵的二氧化碳资源。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法。通过本发明的方法可以大量处理烟道气这种废气，且能有效扩孔生物炭得到高附加值的活性炭，制备条件简单、原料易得，易于工业化，制得的活性炭又有着广泛的应用。

所述的一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)生物质的碳化：将生物质置于管式炉中，在N₂气氛下于300～400℃煅烧碳化2～6h，得到碳化后的生物质；

2)生物质的活化：将步骤1)所得碳化后的生物质碾磨碎后，重新置于管式炉中，在通入模拟烟道气的条件下，于650～850℃下反应活化3～5h，即制得具有多孔结构的生物质炭产品；其中，所述模拟烟道气包括CO₂和N₂成分，所述CO₂和N₂的体积比为10～90：90～10。

所述的一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法，其特征在于步骤1)中，所述生物质为竹子、花生壳、玉米秸秆中的至少一种，优选为花生壳。

所述的一种模拟烟道气活化扩孔生物质炭的制备方法，其特征在于步骤2)模拟烟道气中，CO₂和N₂的体积比为25～75：75～25。