[发明专利]一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法有效
申请号: | 202210905113.0 | 申请日: | 2022-07-29 |
公开(公告)号: | CN115228435B | 公开(公告)日: | 2023-03-24 |
发明(设计)人: | 王鲁元;玄承博;孙荣峰;张兴宇;韩世旺;耿文广 | 申请(专利权)人: | 山东省科学院能源研究所 |
主分类号: | B01J20/20 | 分类号: | B01J20/20;B01J20/34 |
代理公司: | 北京维创华成知识产权代理事务所(普通合伙) 16094 | 代理人: | 石佩 |
地址: | 250013 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 循环 连续 制备 再生 活性炭 吸附剂 方法 | ||
1.一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,包括:
步骤一:制备阶段
(1.1)对原煤粉进行清洗、干燥,随后破碎,筛分获得40~60目粉末;同时对生物质清洗、干燥、破碎,筛分获得40~60目粉末;然后按比例将处理后的原煤粉与生物质粉混合后置于酸混合液中80~100℃水浴加热保温2~12h,冷却后洗涤、过滤、干燥,得到活性炭前驱体粉末;
(1.2)对活性炭前驱体粉末依次进行初次碳化和二次碳化,两次碳化过程均收集尾气并液化得到液化焦油,不凝尾气排出至尾气处理系统处理,二次碳化后得到新鲜活性炭进行应用生产;
步骤二:再生循环阶段
(2.1)将吸附饱和的活性炭进行置于高温焖烧炉内,在200~400℃温度下加热4~24h,高温脱附得到失活活性炭;
(2.2)对步骤(1.2)收集的液化焦油油水分离,之后对焦油进行修饰,修饰后与步骤(2.1)的失活活性炭置于高压反应釜中120~200℃下保温12~48h,过滤后多余焦油混合物返回进行油水分离,活性炭干燥后重组碳化,得到再生活性炭,与新鲜活性炭共同进行应用生产;
所述焦油修饰为添加钾盐或活性金属,所述钾盐为硝酸钾,所述活性金属为Mn、Cu、Ce中一种或多种,添加的钾盐或活性金属量为焦油的0.1wt%~1wt%。
2.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.1)中所述生物质为稻壳、麦秆、麦草、杨木中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.1)中所述原煤粉与生物质粉质量比为1:1~10。
4.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.1)中所述酸混合液为盐酸与硝酸混合液,体积比例为1:1~5。
5.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.2)中所述初次碳化采用管式炉加热,温度为400~600℃,煅烧时间2~10h,升温速率为10℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.2)中所述二次碳化包括水热、过滤、干燥、二次煅烧,其中所述的水热温度120~200℃、时间12~72h;干燥采用鼓风干燥,60~120℃下保温2~24h;二次煅烧采用管式炉加热至700~1000℃保温2~4h。
7.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1.2)中所述尾气通过冷凝液化,冷凝水温度5~20℃。
8.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(2.2)中修饰后的焦油与失活活性炭固液比1:10~20。
9.根据权利要求1所述的一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法,其特征在于,步骤(2.2)中重组碳化温度700~1000℃,时间2~4h。
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