一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115228435A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202210905113.0(22)申请日2022.07.29(71)申请人山东省科学院能源研究所地址250013山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人王鲁元玄承博孙荣峰张兴宇韩世旺耿文广(74)专利代理机构北京维创华成知识产权代理事务所(普通合伙)16094专利代理师石佩(51)Int.Cl.B01J20/20(2006.01)B01J20/34(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法(57)摘要本发明公开了一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法，涉及活性炭技术领域。包括活性炭预处理、活性炭初次碳化、活性炭二次碳化、焦油气收集及液化分离、焦油修饰、活性炭高温脱附和活性炭再生循环等步骤。本发明提供的工艺方法不仅能实现活性炭的循环利用，而且充分利用气化焦油气物质结构，实现各组分协同利用，生产及再生过程中无二次污染，简单易行，实现了能源的高效利用，同时生产出的再生活性炭质量有保证，能耗较低，提升活性炭回收率。CN115228435ACN115228435A权利要求书1/1页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。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％。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)中修饰后的焦油与失活活性炭固液比1：10～20。10.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。2CN115228435A说明书1/4页一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法技术领域[0001]本发明涉及活性炭的制备及再生技术领域，更具体的说是涉及一种循环连续制备及再生活性炭吸附剂的方法。背景技术[0002]粉末活性炭对燃煤烟气，焦化尾气中SO2、NOx、VOCs具有较好的吸附效果，因此广泛应用于烟气治理领域中，但是由于活性炭在使用过程中容易饱和而失去吸附能力，从而必须通过经常更换来达到使用效果。而活性炭