一種改性活性炭及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種改性活性炭及其制備方法，該改性活性炭是通過(guò)如下方法制備得到的：將氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫氧化鉀溶液重量的0.5～5%；將活性炭放入上述溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到預(yù)改性活性炭；將預(yù)改性活性炭放入硝酸亞鐵溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到所需的改性活性炭。本發(fā)明的改性活性炭具有較高的比表面積，較大的空隙容積及較多的空隙數(shù)量，同時(shí)負(fù)載了催化活性亞鐵離子，提高了催化活性，尤其是提高了超低溫催化活性。
【專利說(shuō)明】一種改性活性炭及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污染空氣凈化領(lǐng)域，具體的說(shuō)涉及一種改性活性炭及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 氮氧化物是大氣的主要污染源，它不僅會(huì)引起酸雨、光化學(xué)煙霧等破壞地球生態(tài) 環(huán)境的一系列問(wèn)題，而且還嚴(yán)重危害著人體的健康。因此，如何有效的去除氮氧化物已成為 目前環(huán)保領(lǐng)域中一個(gè)令人關(guān)注的重要課題。氨氣選擇性催化還原法（selective catalytic reduction，SCR)由于成熟和高效而成為火力發(fā)電廠等固定源主流的脫硝技術(shù)，而其核心 問(wèn)題就在于催化劑的研制。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)許多催化劑體系進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，如 V205-TO3/Ti02, MnO2AiO2, FeOxAiO2, Cu0/Ti02, Cr2O3AiO2 和 CeO2AiO2 等。目 用的NH3-SCR催化劑，多以TiO2為載體，再上載一定量的V20 5、W03、M也等。為此，人們對(duì)脫 硝催化技術(shù)的研究在不斷深化，以尋求使用范圍更廣的脫硝催化劑，降低或者完全消除催 化劑的毒性。
[0003] CN101480611B -種釩摻雜型鈦基煙氣脫硝催化材料及其制備方法，該發(fā)明公開(kāi) 了一種釩摻雜型鈦基煙氣脫硝催化材料及其制備方法，以表面活性劑為孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，采 用水溶液體系溶膠-凝膠法制備釩摻雜鈦基催化材料，活性組分釩的摻雜量以V 2O5計(jì)為 0. 5?20wt%，采用在溶膠-凝膠過(guò)程中原位摻雜負(fù)載方式，不僅制備方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本 低，而且所制備的脫硝催化材料比表面積較大，熱穩(wěn)定性較高，具有較高的脫硝效率和較寬 的活性溫度窗口，適用于燃煤煙氣氮氧化物脫除領(lǐng)域。采用實(shí)驗(yàn)室模擬煙氣評(píng)價(jià)顯示，當(dāng)空 速為lOOOOh- 1，NO含量為IOOOppm的條件下，在180?420°C的溫度區(qū)間內(nèi)，NO的脫除率達(dá) 到95%以上，這種采用浸漬方式制備的脫硝催化劑材料的缺陷是使用壽命短，且催化劑存 在毒性。
[0004] CN101468314A -種用于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┘捌渲苽浞椒?，該發(fā)明涉及一種用 于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┘捌渲苽浞椒?。它采用選擇性催化還原（SCR)技術(shù)，以氧化釩為活 性組分、氧化鈦為載體。且該氧化物催化劑中有部分氧被氟取代，制備催化劑的方法，其中 活性組分氧化釩采用浸漬法負(fù)載在載體上，載體氧化鈦通過(guò)溶膠-凝膠法制備，氟取代氧 的時(shí)間可以是制備載體氧化鈦時(shí)，或者是負(fù)載活性組分氧化釩時(shí)。本發(fā)明顯著提高了低溫 脫硝活性和催化能力，200°C以上即可達(dá)到90%以上的NO脫除率，具備較強(qiáng)工業(yè)應(yīng)用價(jià)值， 可廣泛應(yīng)用于煙氣中氮氧化物的NH 3選擇性催化還原，這種采用浸漬方式制備的脫硝催化 劑材料的缺陷是使用壽命短，且催化劑存在毒性。
[0005] CNlO 1053838A用于煙氣脫硝的堇青石基CuO/ γ -Al2O3催化劑及制法和應(yīng)用，該發(fā) 明涉及一種用于煙氣脫硝的堇青石基CuO/ γ -Al2O3催化劑的重量百分比組成為：堇青石載 體為78. 7?93. 8%，Al2O3為5?16%，CuO為1. 2?5. 3%，采用以高強(qiáng)度堇青石蜂窩陶瓷為 基體，在其上涂載體Y-Al2O3后浸漬一定濃度的CuO。本發(fā)明具有采用簡(jiǎn)易高效的涂層方 法，減少了 Y-Al2O3膜的涂層裂痕。增加了 Y-Al2O3的上載量：提高了催化劑的脫硝活性， 壽命和穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，這種采用涂層方法制備的脫硝催化劑材料雖然提高了使用壽命，但 因?yàn)槭褂昧算~作為活性組分，造成了使用溫度范圍窄，存在高溫活性差的問(wèn)題。
[0006] CN101954281A用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該發(fā)明公開(kāi) 了一種用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該催化劑的組分包括Ce0 2、 CuO和TiO2。催化劑制備采用共沉淀法，可達(dá)到理想脫硝效果。本催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于：1) 對(duì)煙氣中氮氧化物的催化還原具有較高的活性；2)催化劑的適應(yīng)溫度窗口較寬，在150? 450°C整個(gè)溫度范圍內(nèi)都具有一定活性；3)可以有效提高催化劑在S02和H20條件下的運(yùn) 行性能，對(duì)二氧化硫和水等存在下的惡劣工況具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可運(yùn)用的范圍更廣；4)制 備原料易得、制備工藝簡(jiǎn)單，催化劑成本較低，這種采用共沉淀法制備的脫硝催化劑材料的 缺陷是使用壽命短。
[0007] CN101920213A以金屬有機(jī)框架物為載體的低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法，該 發(fā)明設(shè)計(jì)一種以金屬有機(jī)框架物為載體的低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法，屬于大氣污 染治理技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。采用浸漬法在MOFs催化劑載體上，負(fù)載Mn、Fe、Cu、V、 Ce的一種或幾種金屬元素的氧化物為活性組分，經(jīng)過(guò)干燥、煅燒、和過(guò)篩，治得所屬催化劑， 以催化劑在總質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，活性金屬氧化物負(fù)載量為1?10%，催化劑的工作溫度為80? 200°C。催化劑具有較大的比表面積、較高的低溫催化活性以及脫硝效果，在煙氣脫硝工藝 中具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，這種方法存在的缺陷是高溫催化活性低，產(chǎn)品適用范圍窄。
[0008] 選擇性催化還原技術(shù)作為氮氧化物治理的主流的脫硝技術(shù)，尤其是以活性炭為基 體材料的脫硝催化劑具有無(wú)毒性、氮氧化物在超低溫時(shí)的高脫除率、較好的抗硫性能、較長(zhǎng) 的使用壽命。但由于在制備工藝要求中，活性炭作為一種可塑性較低的材料，在經(jīng)擠出機(jī)成 型時(shí)一直是比較難以克服的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明首先提供了一種改性活性炭，其實(shí)通過(guò)如下方法制備得到的：
[0010] 將氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫氧化鉀溶液重量的 0· 5 ?5% ;
[0011] 將活性炭放入上述溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到預(yù)改性活性 炭；
[0012] 將預(yù)改性活性炭放入硝酸亞鐵溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到所 需的改性活性炭。
[0013] 具體的說(shuō)，本發(fā)明的改性活性炭是通過(guò)如下方法制備得到的：
[0014] 將重量百分比含量為5-30%的氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量 為氫氧化鉀溶液重量的〇. 5?5% ;
[0015] 將活性炭放入上述溶液中，浸泡1?20h，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化 溫度為400?750°C，活化時(shí)間為1?20h，預(yù)改性活性炭；
[0016] 將預(yù)改性活性炭放入重量百分比含量為2?20%的硝酸亞鐵溶液，浸泡1?20h， 進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度為200?500°C，活化時(shí)間為1?20h，活化結(jié)束 后，得到所需的改性活性炭。
[0017] 其中所述的活性炭為市售活性炭，比表面積大于等于l〇〇〇m2/g，空隙容積0. 25? I. 0ml/g，空隙數(shù)量500?1000個(gè)/g。
[0018] 本發(fā)明方法制備出的改性活性炭，具有加高的比表面積，較大的空隙容積及較多 的空隙數(shù)量，同時(shí)負(fù)載了催化活性亞鐵離子，提高了催化活性，尤其是提高了超低溫催化活 性。
[0019] 本發(fā)明還提供了制備上述改性活性炭的方法，具體包括如下步驟：
[0020] 將氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫氧化鉀溶液重量的 0· 5 ?5% ;
[0021] 將活性炭放入上述溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到預(yù)改性活性 炭；
[0022] 將預(yù)改性活性炭放入硝酸亞鐵溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到所 需的改性活性炭。
[0023] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的毒性、壽命短，高溫活性差，使用范圍窄，尤其低溫活性差 等缺陷，本發(fā)明還提供了一種以改性活性炭為基體材料的脫硝催化劑，其實(shí)通過(guò)如下方法 制備得到的：
[0024] 步驟1 :制備活性炭泥料：
[0025] 將改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入去離子水 中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料；
[0026] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0027] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成蜂窩狀；
[0028] 步驟3 :干燥泥坯：
[0029] 將蜂窩狀活性炭泥坯置于電爐中烘干；
[0030] 步驟4 :端面硬化處理：
[0031] 將干燥后的活性炭泥坯浸入到硬化處理液中，浸漬后得到所需的脫硝催化劑。
[0032] 具體的說(shuō)，該方法包括如下步驟：
[0033] 步驟1 :制備活性炭泥料：
[0034] 將改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入去離子水 中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料；
[0035] 所述改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸、去離子水的 重量比為50?70 :5?30 :0· 5?5 :5?10 :0· 5?5. 0 :15?35 ;
[0036] 所述高嶺土粉體的礦物組成為二氧化硅60?65%、氧化鋁10?15%,氧化鐵0. 1? 〇· 2%,氧化鈣0· 1?0· 4%,氧化鈦0· 01?0· 1% ;
[0037] 所述鋪锫復(fù)合物組成為氧化鋪、氧化锫、氧化鐠和氧化鑭,其重量比為50?60 : 30 ?40 :5 ?10 :5 ?10 ;
[0038] 所述羧甲基纖維素銨、硬脂酸的純度要求> 99. 9% ;
[0039] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0040] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成蜂窩狀，真空度為I. 0?2. OMPa,擠出 壓力為800?1500KN ;
[0041] 步驟3:干燥泥坯：
[0042] 將蜂窩狀活性炭泥坯置于電爐中烘干，其中干燥溫度為100?200°C、干燥時(shí)間為 1 ?16h ;
[0043] 步驟4 :端面硬化處理：
[0044] 將干燥后的活性炭泥坯浸入到硬化處理液中，浸漬后得到所需的脫硝催化劑；其 中浸漬時(shí)間為1?15min，浸漬端面高度為10?50mm。
[0045] 其中硬化處理液的組成為硝酸鋁、羧甲基纖維素和水，其重量比為10?30 :0. 1? I. 0 :60 ?90。
[0046] 本發(fā)明還提供了一種制備上述以改性活性炭為基體材料的脫硝催化劑的方法，該 方法包括如下步驟：
[0047] 步驟1 :制備活性炭泥料：
[0048] 將改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入去離子水 中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料；
[0049] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0050] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成蜂窩狀；
[0051] 步驟3:干燥泥坯：
[0052] 將蜂窩狀活性炭泥坯置于電爐中烘干；
[0053] 步驟4 :端面硬化處理：
[0054] 將干燥后的活性炭泥坯產(chǎn)品浸入到硬化處理液中，浸漬后得到所需的脫硝催化 劑。
[0055] 本發(fā)明建立了一種以改性活性炭為基體材料的脫硝催化劑及制備方法，在脫硝催 化劑制備過(guò)程中對(duì)活性炭進(jìn)行預(yù)先改性及二次改性，得到了具有高比表面積、大的空隙容 積及較多的空隙數(shù)量，同時(shí)具備了催化活性，大大降低了催化劑的反應(yīng)溫度，拓寬了催化劑 的使用溫度范圍，同時(shí)使催化劑具備無(wú)毒性，在設(shè)計(jì)鍋爐煙氣脫硝及化工工業(yè)煙氣脫硝時(shí)， 不需外在能量促使煙氣溫度被動(dòng)升高來(lái)提高反應(yīng)速率，降低了成本投入。
[0056] 本發(fā)明的特點(diǎn)是：①本工藝采用預(yù)改性及二次改性的活性炭作為載體，即將活性 炭置入氫氧化鉀的溶液中，采用乙醇胺作為分散劑，浸泡后進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活 化，活化結(jié)束后，得到所需的預(yù)改性活性炭；再以硝酸亞鐵對(duì)預(yù)改性活性炭進(jìn)行二次改性得 到改性活性炭，將活性炭進(jìn)入二次活化劑的溶液中，浸泡后進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活 化，活化結(jié)束后得到所需的改性活性炭，使活性炭具有較高的比表面積、較大的空隙容積、 較多的空隙數(shù)量，同時(shí)負(fù)載活性組分亞鐵離子；②采用特定組分的高嶺土作為增塑材料，提 高了活性炭泥料的可塑性，提高了產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度；③對(duì)泥料進(jìn)行擠壓成型工藝，得到蜂窩 狀脫硝催化劑，增大了反應(yīng)床的接觸面積，以此提高催化劑的活性；④產(chǎn)品采用亞鐵離子作 為活性成分，為無(wú)毒催化劑；⑤對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行端面硬化處理工藝，保證了催化劑的機(jī)械強(qiáng)度及 抗堵灰性能。本發(fā)明經(jīng)干燥得到脫硝催化劑處理模擬火電廠煙氣凈化試驗(yàn)表明，氮氧化物 有害氣體的去除率均大于95%，煙氣的反應(yīng)溫度在50?200°C，拓寬了脫硝催化劑的使用溫 度范圍，為火電廠設(shè)計(jì)超低溫脫硝催化劑時(shí)有更多的設(shè)計(jì)選擇空間。

【具體實(shí)施方式】
[0057] 實(shí)施例1 :
[0058] 制備改性活性炭
[0059] 將重量百分比為10%的氫氧化鉀溶液作為活化劑，采用乙醇胺作為分散劑，乙醇 胺的加入量為活化劑氫氧化鉀溶液重量的1%。將活性炭進(jìn)入上述溶液中，浸泡2h，進(jìn)入氮 氣保護(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度為650°C，活化時(shí)間為4h，活化結(jié)束后，得到所需的預(yù) 改性活性炭。以重量百分比為5%的硝酸亞鐵溶液對(duì)預(yù)改性活性炭進(jìn)行二次改性得到改性 活性炭，將活性炭進(jìn)入二次活化劑的溶液中，浸泡4h，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活 化溫度為450°C，活化時(shí)間為2h，活化結(jié)束后，得到所需的改性活性炭。
[0060] 所述活性炭為市售活性炭，比表面積等于1200m2/g，空隙容積0. 5ml/g，空隙數(shù)量 750 個(gè)/g。
[0061] 改性后得到活性炭的技術(shù)狀態(tài)如下，比表面積等于3700m2/g，空隙容積0. 7ml/g， 空隙數(shù)量1600個(gè)/g。
[0062] 以活性炭為基體材料的脫硝催化劑及制備方法，包括以下順序步驟：
[0063] 步驟1 :制備活性炭泥料：
[0064] 將上述改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入去離 子水中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料。
[0065] 所述改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸、去離子水的 重量比為 60 :20 :1 :6 :1 :30。
[0066] 所述高嶺土粉體的礦物組成為二氧化硅63%、氧化鋁12%，氧化鐵0. 15%，氧化鈣 0· 1%,氧化鈦 0· 1%。
[0067] 所述鋪锫復(fù)合物組成為氧化鋪、氧化锫、氧化鐠、氧化鑭,其重量比為55 :35 :5 :5。
[0068] 所述羧甲基纖維素銨、硬脂酸的純度要求> 99. 9%。
[0069] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0070] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成蜂窩狀，真空度為I. 5MPa，擠出壓力為 1000KN。
[0071] 步驟3:干燥泥坯：
[0072] 將蜂窩狀活性炭坯體置于電爐中烘干，其中干燥溫度為200°C、干燥時(shí)間為8h。
[0073] 步驟4 :端面硬化處理：
[0074] 將將產(chǎn)品浸入到硬化處理液中，浸漬時(shí)間為5min,浸漬端面高度為20mm。
[0075] 其中硬化處理液的組成為硝酸鋁、羧甲基纖維素、去離子水，重量比為26 :0. 5 : 73. 5。
[0076] 實(shí)施例2 :
[0077] 制備改性活性炭
[0078] 將重量百分比為5%的氫氧化鉀溶液作為活化劑，采用乙醇胺作為分散劑，乙醇胺 的加入量為活化劑氫氧化鉀溶液重量的〇. 5%。將活性炭進(jìn)入上述溶液中，浸泡lh，進(jìn)入氮 氣保護(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度為500°C，活化時(shí)間為2h，活化結(jié)束后，得到所需的預(yù) 改性活性炭。以重量百分比為2%的硝酸亞鐵溶液對(duì)預(yù)改性活性炭進(jìn)行二次改性得到改性 活性炭，將活性炭進(jìn)入硝酸亞鐵溶液中，浸泡2h，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫 度為400°C，活化時(shí)間為lh，活化結(jié)束后，得到所需的改性活性炭。
[0079] 所述活性炭為市售活性炭，比表面積等于1200m2/g，空隙容積0. 5ml/g，空隙數(shù)量 750 個(gè)/g。
[0080] 改性后得到活性炭的技術(shù)狀態(tài)如下，比表面積等于2200m2/g，空隙容積0. 6ml/g， 空隙數(shù)量950個(gè)/g。
[0081] 以活性炭為基體材料的脫硝催化劑及制備方法，包括以下順序步驟：
[0082] 步驟1 :制備活性炭泥料：
[0083] 將上述改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入去離 子水中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料。
[0084] 所述改性活性炭、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸、去離子水的 重量比為 65 :18 :1. 2 :5. 5 :1· 3 :35。
[0085] 所述高嶺土粉體的礦物組成為二氧化硅62%、氧化鋁14%，氧化鐵0. 16%，氧化鈣 〇· 15%,氧化鈦 0· 08%。
[0086] 所述鋪锫復(fù)合物組成為氧化鋪、氧化锫、氧化鐠、氧化鑭,其重量比為52 :38 :5 :5。
[0087] 所述羧甲基纖維素銨、硬脂酸的純度要求> 99. 9%。
[0088] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0089] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成蜂窩狀，真空度為I. 2MPa，擠出壓力為 900KN。
[0090] 步驟3 :干燥泥坯：
[0091] 將蜂窩狀活性炭坯體置于電爐中烘干，其中干燥溫度為150°C、干燥時(shí)間為3h。
[0092] 步驟4 :端面硬化處理：
[0093] 將將產(chǎn)品浸入到硬化處理液中，浸漬時(shí)間為3min,浸漬端面高度為18mm。
[0094] 其中硬化處理液的主要成分為硝酸鋁、羧甲基纖維素、去離子水，重量比為25 : 0· 4 :74· 6。
[0095] 實(shí)施例3 :
[0096] 制備改性活性炭
[0097] 將重量百分比為20%的氫氧化鉀溶液作為活化劑，采用乙醇胺作為分散劑，乙醇 胺的加入量為活化劑氫氧化鉀溶液重量的3%。將活性炭進(jìn)入上述溶液中，浸泡10h，進(jìn)入氮 氣保護(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度為750°C，活化時(shí)間為10h，活化結(jié)束后，得到所需的預(yù) 改性活性炭。以重量百分比為15%的硝酸亞鐵溶液對(duì)預(yù)改性活性炭進(jìn)行二次改性得到改性 活性炭，將活性炭進(jìn)入硝酸亞鐵溶液中，浸泡l〇h，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫 度為500°C，活化時(shí)間為10h，活化結(jié)束后，得到所需的改性活性炭。
[0098] 所述活性炭為市售活性炭，比表面積等于1200m2/g，空隙容積0. 5ml/g，空隙數(shù)量 750 個(gè)/g。
[0099] 改性后得到活性炭的技術(shù)狀態(tài)如下，比表面積等于3000m2/g，空隙容積0. 65ml/g， 空隙數(shù)量1400個(gè)/g。
[0100] 以活性炭為基體材料的脫硝催化劑及制備方法，包括以下順序步驟：
[0101] 步驟1:制備活性炭泥料：
[0102] 將上述改性活性炭粉體、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸加入 去離子水中，通過(guò)捏合作用得到活性炭泥料。
[0103] 所述改性活性炭粉體、高嶺土粉體、羧甲基纖維素銨、鈰鋯復(fù)合物、硬脂酸、去離子 水的重量比為62 :18 :1 :7 :1 :28。
[0104] 所述高嶺土粉體的礦物組成為二氧化硅64%、氧化鋁14%，氧化鐵0. 2%，氧化鈣 0· 4%,氧化鈦 0· 1%。
[0105] 所述鈰鋯復(fù)合物組成為氧化鈰、氧化鋯、氧化鐠、氧化鑭，其重量比為60 :39 :10 : 10。
[0106] 所述羧甲基纖維素銨、硬脂酸的純度要求> 99. 9%。
[0107] 步驟2 :制備活性炭泥坯：
[0108] 將活性炭泥料加入真空擠出機(jī)進(jìn)行擠壓成型，真空度為2. OMPa，擠出壓力為 1500KN。
[0109] 步驟3:干燥泥坯：
[0110] 將蜂窩狀活性炭坯體置于電爐中烘干，其中干燥溫度為200°C、干燥時(shí)間為16h。
[0111] 步驟4:端面硬化處理：
[0112] 將將產(chǎn)品浸入到硬化處理液中，浸漬時(shí)間為15min,浸漬端面高度為30mm。
[0113] 其中硬化處理液的主要成分為硝酸鋁、羧甲基纖維素、去離子水，重量比為30 :1 : 69 〇
[0114] 實(shí)施例1中制備得到的脫硝催化劑產(chǎn)品尺寸為40mmX40mmX80mm，催化劑內(nèi)孔孔 徑6_，內(nèi)壁壁厚為1_，外壁壁厚為1. 5_。脫硝催化劑所含活性成分為亞鐵、其前驅(qū)物硝 酸鹽鐵重量比例是5. 0%。產(chǎn)品的密度為450g/l，用于測(cè)定的模擬火電廠煙氣成分見(jiàn)表1，對(duì) 氮氧化物去除率、氨氣的消耗比例見(jiàn)表2和表3。
[0115] 表1模擬測(cè)定的火電廠煙氣成分
[0116]

【權(quán)利要求】
1. 一種改性活性炭，其特征在于其是通過(guò)如下方法制備得到的： 將氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫氧化鉀溶液重量的0. 5? 5% ； 將活性炭放入上述溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到預(yù)改性活性炭； 將預(yù)改性活性炭放入硝酸亞鐵溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到所需的 改性活性炭。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性活性炭，其特征在于其是通過(guò)如下方法制備得到的： 將重量百分比含量為5-30%的氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫 氧化鉀溶液重量的〇. 5?5% ; 將活性炭放入上述溶液中，浸泡1?20h，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度 為400?750°C，活化時(shí)間為1?20h，預(yù)改性活性炭； 將預(yù)改性活性炭放入重量百分比含量為2?20%的硝酸亞鐵溶液，浸泡1?20h，進(jìn)入 氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，活化溫度為200?500°C，活化時(shí)間為1?20h，活化結(jié)束后， 得到所需的改性活性炭。
3. -種制備權(quán)利要求1所述改性活性炭的方法，其特征在于其包括如下步驟： 將氫氧化鉀溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量為氫氧化鉀溶液重量的〇. 5? 5% ； 將活性炭放入上述溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到預(yù)改性活性炭； 將預(yù)改性活性炭放入硝酸亞鐵溶液中，進(jìn)入氮?dú)獗Ｗo(hù)的電爐中進(jìn)行活化，得到所需的 改性活性炭。
【文檔編號(hào)】B01J23/745GK104415756SQ201310371072
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張現(xiàn)龍, 姜瑞霞, 焦雪靜, 張蓓, 周堅(jiān)剛 申請(qǐng)人:上海郎特電力環(huán)?？萍加邢薰?br>