珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113385173A(43)申请公布日2021.09.14(21)申请号202110715066.9B01D53/52(2006.01)(22)申请日2021.06.26B01D53/48(2006.01)(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人包加成李凯王飞冯嘉予孙鑫宁平王驰宋辛杨洁(74)专利代理机构昆明同聚专利代理有限公司53214代理人苏芸芸(51)Int.Cl.B01J23/72(2006.01)B01J23/745(2006.01)B01J35/02(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种用珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，该方法是将生物质原材料洗净、粉碎，在惰性气体保护下炭化；研磨，然后用水洗清除去炭化材料表面杂质，随后干燥，获得生物质炭基载体；将生物质炭基载体、硝酸盐溶液、硝酸放入反应釜中混合，随后进行水热反应，制得生物质基催化剂前驱体；将生物质基催化剂前驱体在惰性气氛下焙烧，即得得到珊瑚堆叠状生物质基催化剂；与传统的浸渍法相比，本发明方法制得的催化剂由于活性组分具备独特的形貌结构，使得活性组分暴露更加充分，使得催化剂可以适应不同的烟气氛围进行不同含硫气体脱除；且活性更高、穿透时间更长，硫容更大；且原料来源广泛，成本低，适用于工业化生产和市场推广应用。CN113385173ACN113385173A权利要求书1/1页1.一种珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：（1）将生物质原材料洗净、粉碎，在惰性气体保护下在500~900℃下焙烧1~4h；（2）将步骤（1）炭化后产物研磨至40~60目，然后用水洗清除去炭化材料表面杂质，随后在100~110℃下干燥10~12h，获得生物质炭基载体；（3）将步骤（2）生物质炭基载体、硝酸盐溶液、硝酸放入反应釜中混合，随后进行水热反应，制得生物质基催化剂前驱体；（4）将步骤（3）生物质基催化剂前驱体在惰性气氛下、200~350℃下焙烧2~4h，即得得到珊瑚堆叠状生物质基催化剂。2.根据权利要求1所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：生物质原材料为秸秆、烟杆、核桃壳、花生壳、竹子中的一种。3.根据权利要求1所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：硝酸盐的添加量为生物质炭基载体质量的50~180%，硝酸的添加量为反应体系溶液总体积的1~5%。4.根据权利要求1所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：硝酸盐为硝酸铜、硝酸铁、硝酸锌、硝酸镍、硝酸钴中一种或几种。5.根据权利要求1所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：水热热反应时间为812h。反应温度为140~180℃，水~6.根据权利要求1所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中惰性气氛为氮气气氛。7.权利要求1‑6中任一项所述的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法制得的珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂在深度净化含硫尾气中的应用。2CN113385173A说明书1/5页珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于环境工程领域，特别涉及一种珊瑚堆叠状生物质炭基催化剂的制备方法以及催化剂用于不同烟气气氛下含硫气体深度脱除的方法。背景技术[0002]近年来，生物炭因其在农业、环境、能源等领域的广泛应用而受到普遍关注。生物炭不但具有活性炭的特征，同时也具有更好的微孔结构和更大的比表面积，并且在一些吸附及催化反应中体现出较好的活性，且具备原材料来源广泛、生产成本低、生态安全、无污染、可大面积推广等显著特点。常见的生物炭包括木炭、秸秆炭、竹炭、花生壳炭、稻壳炭、核桃壳炭、椰壳炭等。随着我国“碳中和”、“碳减排”战略的持续推进，以煤和木材制作的传统活性炭已经不利于可持续发展和能源的合理利用。以廉价的生物质废弃物为原料制备生物炭，不仅能解决生物质废料处置的难题，而且生物质得到了重新利用，相比于将其直接燃烧、堆肥等处理造成的大气污染及大量碳排放，具有更高的资源回收价值且有效实现了碳减排。[0003]在密闭炉工业炉窑及石油焦化等行业中，烟气气氛主要以强还原性气氛/无氧气氛为主，在工业生产和使用过程中，会排放出微量的以COS和CS2为代表的有机硫及以H2S为代表的无机硫。而冶金等冶炼行业主要通过富氧鼓吹和熔池熔炼强制通氧造成排放的冶炼烟气以氧化性气氛为主，其中气态含硫物质主要以低浓度SO2为主。针对大气污染的日趋严重和资源回收的必要性，生物炭催化剂在治理大气污染上