[发明专利]氮掺杂成型生物炭及其制备方法和用途

权利要求书

1.利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：包括以下步骤：将生物质热解残渣和氮源混合均匀，再加入粘结剂混合均匀，挤出成型并干燥，然后经氧化、炭化、活化得到氮掺杂成型生物炭。

2.根据权利要求1所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：生物质热解残渣和氮源混合时添加水，混合均匀后再烘干。

3.根据权利要求1或2所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述生物质热解残渣包括但不限于酿酒废弃物气/液化残渣、农林废弃物等生物质快速热解残渣、畜禽粪便气/液化残渣、有机生活垃圾热解残渣等中的至少一种；进一步的，所述酿酒废弃物为酒糟；所述农林废弃物为秸秆、果壳或木屑。

4.根据权利要求1～3任一项所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述生物质热解残渣的粒径在100μm以下；优选50～100μm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述氮源包括但不限于尿素、三聚氰胺、双氰胺、氮化碳等中的至少一种；进一步的，所述氮源的添加量为生物质热解残渣质量的5～100％。

6.根据权利要求1～5任一项所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述粘结剂包括但不限于煤焦油、玉米浆、羧甲基纤维素钠、水溶性淀粉、纸浆废液、硅丙乳液等中的至少一种；进一步的，所述粘结剂的添加量为生物质热解残渣质量的30～70％；更进一步的，当粘结剂为固体时，加入粘结剂的同时加入水。

7.根据权利要求1～6任一项所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述挤出成型得到的型料为直径不超过3mm、长度不超过5cm的棍状料。

8.根据权利要求1～7任一项所述的利用生物质热解残渣制备氮掺杂成型生物炭的方法，其特征在于：所述氧化温度为200～300℃；氧化时间为0.5～1.5h；所述炭化温度为500～800℃；炭化时间为0.5～1.5h；所述活化温度为800～1000℃；活化时间为0.5～2h；进一步的，升温速率为5～15℃/min。

9.由权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的氮掺杂成型生物炭。

10.权利要求9所述的氮掺杂成型生物炭用于对酸性气体吸附和/或催化氧化的用途；进一步的，所述酸性气体包括H₂S、SO₂、有机硫、CO₂等。