本發(fā)明涉及改性活性炭材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法。

背景技術(shù)：

化石燃料，如煤炭、石油、天然氣等含有大量的有機、無機硫，在燃燒轉(zhuǎn)化過程中，這些硫中的絕大部分會以H₂S或SO₂的形式出現(xiàn)，工業(yè)尾氣中的H₂S、NO_X、SO₂是對自然環(huán)境造成危害性的氣體，H₂S具有惡臭、腐蝕性和毒性，而NO_X、SO₂更是造成大氣污染和產(chǎn)生酸雨的主要原因之一，如何去除廢氣中的H₂S、NO_X、SO₂以保護環(huán)境，已經(jīng)成為世界性的課題，而治理尾氣的根本途徑是采用有效的脫硫措施，針對我國的具體情況，開發(fā)切實可行的脫硫技術(shù)，控制H₂S、NO_X、SO₂的排放量是極為迫切的，而目前工業(yè)煙道尾氣脫硫脫硝技術(shù)是對我國H₂S、NO_X、SO₂污染控制最為有效的技術(shù)；目前，對于工業(yè)尾氣的治理方法大多采用濕法脫硫脫硝、半干法脫硫脫硝和干法脫硫脫硝，而干法脫硫脫硝主要采用活性炭，以達到低成本、高效率脫硫脫硝的目的，然而當(dāng)H₂S、COS、CS₂、NO_X、SO₂的濃度很低時，普通的活性炭將無法達到凈化效果，目前脫硫脫硝所使用的活性炭都是用半焦炭和粘結(jié)劑制成的，其生產(chǎn)脫硫脫硝活性炭的方法是，將半焦炭的活性炭做化學(xué)處理，以增加表面脫硫脫硝的能力，上述方法生產(chǎn)的活性炭雖然能脫硫脫硝，但這種活性炭仍存在著比表面積小，強度低，中孔不發(fā)達和脫硫脫硝效果差等缺點；因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)的活性炭進行改性，從而提高工業(yè)尾氣脫硫脫硝效果，達到污染零排放的標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤60-80份、焦油10-20份、瀝青10-15份、面粉膠水4-8份、海泡石1-2份、氫氧化鉀或氧化鎂1-3份、植物提取物2-4份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以600-800℃溫度，30-60min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到活性炭；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.04-0.11g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為40-50℃，浸漬時間為4-8h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿；

3)將步驟2)中浸漬后的活性炭氧化烘干，噴霧處理后得到脫硫脫硝活性炭。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述步驟1)中，不粘煤或弱粘煤研磨至180-240目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，炭化料粉碎過篩后得到的活性炭平均粒徑大于3.8mm。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟2)中，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為30-80％。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟3)中，具體包括以下步驟：

1)將浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為180-220℃，氧化烘干時間為20-40min；

2)對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟1)中制備的活性炭，碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％。

作為本發(fā)明再進一步的方案：所述步驟3)中制備得到的脫硫脫硝活性炭，H₂S穿透容量＞0.15gH₂S/cc，水分＜15％，堆積重530-640g/L，平均粒徑＞3.6mm，其中四氯化碳吸附率＞55％，強度＞95％，水容量＞70％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用不粘煤或弱粘煤與焦油、瀝青、面粉膠水等混合制備成活性炭，工藝簡單，硫容高，強度大，成本低；植物提取物的加入能改善活性炭內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能，使其具有良好的中空結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性和分散性能增強；通過將活性炭在草酸和堿液中預(yù)浸，然后氧化烘干，噴霧處理后得到脫硫脫硝活性炭，比表面積大，強度高，中孔發(fā)達，增加了活性炭表面活性，表面富含官能團，使得H₂S、NO_X、SO₂等酸性化合物與活性炭表面的堿性化合物發(fā)生酸堿中和，提高了脫硫效率脫硝效率，再生次數(shù)多，性能能夠達到C8-7的性能，其脫硫脫硝效率較高；本發(fā)明的脫硫脫硝用活性炭適用于工業(yè)尾氣排煙溫度150-300℃范圍內(nèi)使用，具有很好的脫硫活性和脫硝活性，主要產(chǎn)物為可溶性硫酸鹽，硝酸鹽，單質(zhì)硫存在很少，因此，容易再生，能實現(xiàn)工業(yè)尾氣的零排放。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤60份、焦油10份、瀝青10份、面粉膠水4份、海泡石1份、氫氧化鉀或氧化鎂1份、植物提取物2份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：不粘煤或弱粘煤研磨至180目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以600℃溫度，30min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到平均粒徑大于3.8mm的活性炭，活性炭碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.04g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為40℃，浸漬時間為4h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為30％；

3)將步驟2)浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為180℃，氧化烘干時間為20min；對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

實施例2

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤80份、焦油20份、瀝青15份、面粉膠水8份、海泡石2份、氫氧化鉀或氧化鎂3份、植物提取物4份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：不粘煤或弱粘煤研磨至240目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以800℃溫度，60min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到平均粒徑大于3.8mm的活性炭，活性炭碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.11g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為50℃，浸漬時間為8h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為80％；

3)將步驟2)浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為220℃，氧化烘干時間為40min；對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

實施例3

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤70份、焦油15份、瀝青12份、面粉膠水6份、海泡石1份、氫氧化鉀或氧化鎂2份、植物提取物3份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：不粘煤或弱粘煤研磨至210目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以600℃溫度，30min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到平均粒徑大于3.8mm的活性炭，活性炭碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.04g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為40℃，浸漬時間為4h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為30％；

3)將步驟2)浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為180℃，氧化烘干時間為20min；對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

實施例4

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤70份、焦油15份、瀝青13份、面粉膠水6份、海泡石2份、氫氧化鉀或氧化鎂2份、植物提取物3份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：不粘煤或弱粘煤研磨至210目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以800℃溫度，60min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到平均粒徑大于3.8mm的活性炭，活性炭碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.11g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為50℃，浸漬時間為8h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為80％；

3)將步驟2)浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為220℃，氧化烘干時間為40min；對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

實施例5

一種工業(yè)尾氣脫硫脫硝用活性炭的制備方法，包括以下步驟：

1)按照以下重量份的原料制備活性炭：不粘煤或弱粘煤70份、焦油15份、瀝青13份、面粉膠水6份、海泡石1份、氫氧化鉀或氧化鎂2份、植物提取物3份；其中，植物提取物為玉米芯芯渣、燕麥或小麥麥麩、竹木屑中萃取得到的糠醇；制備過程為：不粘煤或弱粘煤研磨至210目粒度，瀝青、海泡石和氫氧化鉀或氧化鎂粉碎至粒徑≤0.5mm，各原料攪拌混勻后形成的膏體在成型機上擠壓成條，之后在炭化爐中以700℃溫度，45min時間隔絕空氣加熱炭化得到炭化料，炭化料粉碎過篩后得到平均粒徑大于3.8mm的活性炭，活性炭碘值＞1000mg/g，四氯化碳吸附率＞65％，堆積重＞420g/L，強度＞95％，灰分＜12％，水分＜2％，平均粒徑＞3.8mm，其中＞8目的顆粒＜4％，小于4目的顆粒＜15％；

2)將步驟1)制備的活性炭噴淋濃度為0.08g/ml的草酸溶液至完全濕潤，接著將其置入堿液中恒溫浸漬，浸漬溫度為45℃，浸漬時間為6h，所述堿液為氫氧化物水溶液，氫氧化物為氫氧化鈉，氫氧化鈉為離子膜燒堿，離子膜燒堿的純度≥99％，堿液的質(zhì)量濃度為55％；

3)將步驟2)浸漬后的活性炭在熱空氣中氧化烘干，氧化烘干溫度為200℃，氧化烘干時間為30min；對氧化烘干后的活性炭進行噴霧處理，得到脫硫脫硝活性炭。

本發(fā)明實施例1-5制備的脫硫脫硝活性炭的性能參數(shù)如下表所示：

表1本發(fā)明實施例1-5制備的脫硫脫硝活性炭與C8-7的性能參數(shù)比較

本發(fā)明實施例1-5制備得到的脫硫脫硝活性炭，H₂S穿透容量＞0.15gH₂S/cc，水分＜15％，堆積重530-640g/L，平均粒徑＞3.6mm，其中四氯化碳吸附率＞55％，強度＞95％，水容量＞70％。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。