專利名稱：用于脫除so的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于一種脫除SO2的活性炭纖維的制備方法及其應(yīng)用方法，具體地說涉及一種負(fù)載了金屬鹽的活性炭纖維的制備方法及其脫除煙道氣中SO2的應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，排放于大氣中的SO2已對大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，對人類、動物和植物的生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅。排放的SO2主要來源于燃煤燃油發(fā)電、礦物冶煉、石油煉制以及H2SO4的生產(chǎn)。煤炭作為能源，其轉(zhuǎn)化利用的主要途徑即是燃燒。但煤的大量燃燒，將使大氣呈煤煙型污染，由此造成對農(nóng)業(yè)、林業(yè)和材料破壞的經(jīng)濟損失，而且也嚴(yán)重危害人體健康。因此治理SO2污染對控制煤煙型大氣污染具有十分重要的意義。
活性炭纖維是一新型的高效吸附劑和催化劑，具有較快的吸附速度和較短的吸附行程。再者活性炭纖維的外表面積大，在外表面的孔口多，容易使分子吸附和脫附，且孔徑分布窄。因此活性炭纖維用于脫除SO2具有明顯的優(yōu)越性，尤其是在接近室溫下效果更佳。但是隨著溫度從室溫升高到50-80℃，脫硫活性急劇下降，以致無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而目前眾多火力發(fā)電站所排出的經(jīng)過一次熱交換的尾氣溫度在50-80℃之間，因此必須對活性炭纖維進(jìn)行改性以使其在較高溫度下仍然具有較高的活性。
本發(fā)明的原理如下一些金屬鹽類對氧化反應(yīng)具有催化作用，當(dāng)將其以納米狀態(tài)負(fù)載到載體上后，其催化作用將得到進(jìn)一步的增強，再加上活性炭纖維本身所具有的活性和豐富的微孔，可使二者的催化優(yōu)勢得到顯著的增強；另外，金屬鹽類對水蒸氣也具有較高的吸附能力，而水蒸氣可與SO2的氧化產(chǎn)物SO3作用生成H2SO4，并將H2SO4從活性位上洗脫，空出SO2吸附的活性部位，從而使SO2被吸附、氧化、水合及H2SO4的脫附等循環(huán)連續(xù)不斷地進(jìn)行下去，最終在較高溫度下也能夠高效脫除SO2。
本發(fā)明的制備方法如下將金屬鹽類配成1-20wt％的水溶液，以1g活性炭纖維與2-5ml金屬鹽類水溶液的比例混合后，室溫放置7-12h，取出負(fù)載了鹽類的活性炭纖維，室溫晾干后在100-120℃下干燥制得脫硫用的活性炭纖維。
如上所述的金屬鹽類為Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、(NH4)2VO3和Fe2(SO4)3本發(fā)明的應(yīng)用方法如下將負(fù)載了金屬鹽類的活性炭纖維裝在反應(yīng)爐中，然后將爐溫升到50-80℃，將含有SO2和水蒸氣的煙道氣以空速為500-10000h-1通入反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行SO2的脫除。
如上所述煙道氣中所含SO2的濃度為50ppm-1vol％，水蒸氣的濃度為5-20vol％，O2的濃度為3-10vol％。
如上所述的活性炭纖維為瀝青基活性炭纖維、粘膠基活性炭纖維和聚丙烯腈基活性炭纖維。
本發(fā)明的特點在于(1)使用廉價的金屬鹽類作為催化劑，以納米狀態(tài)負(fù)載到活性炭纖維上后，既可充分發(fā)揮鹽類的催化優(yōu)勢，又可利用活性炭纖維本身的活性，使SO2在較高溫度下仍可高活性被脫除。
(2)負(fù)載的金屬鹽類不經(jīng)任何處理，即可應(yīng)用于脫硫，具有制備成本低的優(yōu)勢。
(3)本發(fā)明制備簡單、易操作。
權(quán)利要求
1.一種用于在較高溫度下脫除SO2的催化劑的制備方法如下將金屬鹽類配成1-20wt％的水溶液，以1g活性炭纖維與2ml前述水溶液的比例混合后，室溫放置12h，取出負(fù)載了鹽類的活性炭纖維。室溫晾干后在120℃下干燥過夜即可制得脫硫用的活性炭纖維。
2.一種用于在較高溫度下脫除SO2的催化劑的應(yīng)用方法如下(1)將0.1g-2g負(fù)載了金屬鹽類的活性炭纖維裝在反應(yīng)爐中，然后將爐溫升到50-80℃；(2)將含有SO2、O2和水蒸氣的N2通入反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行SO2的脫除。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬鹽類為Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、(NH4)2VO3和Fe2(SO4)3。
4.如權(quán)利要求2所述的氣體濃度為SO250ppm-1vol％；O23-10vol％；水蒸氣5-20vol％。其余為N2。
5.如權(quán)利要求2所述的活性炭纖維為瀝青基活性炭纖維、粘膠基活性炭纖維和聚丙烯腈基活性炭纖維。
全文摘要
一種用于在較高溫度下脫除SO
文檔編號D01F9/12GK1405370SQ0213131
公開日2003年3月26日 申請日期2002年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月27日
發(fā)明者李開喜, 凌立成 申請人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所