一种改性活性炭及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性活性炭及其制备方法，该改性活性炭是通过如下方法制备得到的：将氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5%；将活性炭放入上述溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到预改性活性炭；将预改性活性炭放入硝酸亚铁溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到所需的改性活性炭。本发明专利技术的改性活性炭具有较高的比表面积，较大的空隙容积及较多的空隙数量，同时负载了催化活性亚铁离子，提高了催化活性，尤其是提高了超低温催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染空气净化领域，具体的说涉及一种改性活性炭及其制备方法。
技术介绍
氮氧化物是大气的主要污染源，它不仅会引起酸雨、光化学烟雾等破坏地球生态环境的一系列问题，而且还严重危害着人体的健康。因此，如何有效的去除氮氧化物已成为目前环保领域中一个令人关注的重要课题。氨气选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）由于成熟和高效而成为火力发电厂等固定源主流的脱硝技术，而其核心问题就在于催化剂的研制。目前国内外学者对许多催化剂体系进行了深入系统的研究，如V2O5-WO3/TiO2,MnO2/TiO2,FeOx/TiO2,CuO/TiO2,Cr2O3/TiO2和CeO2/TiO2等。目前，工业化应用的NH3-SCR催化剂，多以TiO2为载体，再上载一定量的V2O5、WO3、MOO3等。为此，人们对脱硝催化技术的研究在不断深化，以寻求使用范围更广的脱硝催化剂，降低或者完全消除催化剂的毒性。CN101480611B一种钒掺杂型钛基烟气脱硝催化材料及其制备方法，该专利技术公开了一种钒掺杂型钛基烟气脱硝催化材料及其制备方法，以表面活性剂为孔结构导向剂，采用水溶液体系溶胶-凝胶法制备钒掺杂钛基催化材料，活性组分钒的掺杂量以V2O5计为0.5～20wt%,采用在溶胶-凝胶过程中原位掺杂负载方式，不仅制备方法简单、生产成本低，而且所制备的脱硝催化材料比表面积较大，热稳定性较高，具有较高的脱硝效率和较宽的活性温度窗口，适用于燃煤烟气氮氧化物脱除领域。采用实验室模拟烟气评价显示，当空速为10000h-1，NO含量为1000ppm的条件下，在180～420℃的温度区间内，NO的脱除率达到95%以上，这种采用浸渍方式制备的脱硝催化剂材料的缺陷是使用寿命短，且催化剂存在毒性。CN101468314A一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法，该专利技术涉及一种用于低温烟气脱硝的催化剂及其制备方法。它采用选择性催化还原（SCR）技术，以氧化钒为活性组分、氧化钛为载体。且该氧化物催化剂中有部分氧被氟取代，制备催化剂的方法，其中活性组分氧化钒采用浸渍法负载在载体上，载体氧化钛通过溶胶-凝胶法制备，氟取代氧的时间可以是制备载体氧化钛时，或者是负载活性组分氧化钒时。本专利技术显著提高了低温脱硝活性和催化能力，200℃以上即可达到90%以上的NO脱除率，具备较强工业应用价值，可广泛应用于烟气中氮氧化物的NH3选择性催化还原，这种采用浸渍方式制备的脱硝催化剂材料的缺陷是使用寿命短，且催化剂存在毒性。CN101053838A用于烟气脱硝的堇青石基CuO/γ-Al2O3催化剂及制法和应用，该专利技术涉及一种用于烟气脱硝的堇青石基CuO/γ-Al2O3催化剂的重量百分比组成为：堇青石载体为78.7～93.8%，Al2O3为5～16%，CuO为1.2～5.3%，采用以高强度堇青石蜂窝陶瓷为基体，在其上涂载体γ-Al2O3后浸渍一定浓度的CuO。本专利技术具有采用简易高效的涂层方法，减少了γ-Al2O3膜的涂层裂痕。增加了γ-Al2O3的上载量：提高了催化剂的脱硝活性，寿命和稳定性的优点，这种采用涂层方法制备的脱硝催化剂材料虽然提高了使用寿命，但因为使用了铜作为活性组分，造成了使用温度范围窄，存在高温活性差的问题。CN101954281A用于烟气脱硝的铈铜钛复合氧化物催化剂及制备方法，该专利技术公开了一种用于烟气脱硝的铈铜钛复合氧化物催化剂及制备方法，该催化剂的组分包括CeO2、CuO和TiO2。催化剂制备采用共沉淀法，可达到理想脱硝效果。本催化剂的优点在于：1）对烟气中氮氧化物的催化还原具有较高的活性；2）催化剂的适应温度窗口较宽，在150～450℃整个温度范围内都具有一定活性；3）可以有效提高催化剂在SO2和H2O条件下的运行性能，对二氧化硫和水等存在下的恶劣工况具有较强的适应性，可运用的范围更广；4）制备原料易得、制备工艺简单，催化剂成本较低，这种采用共沉淀法制备的脱硝催化剂材料的缺陷是使用寿命短。CN101920213A以金属有机框架物为载体的低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，该专利技术设计一种以金属有机框架物为载体的低温SCR脱硝催化剂及其制备方法，属于大气污染治理技术和环保催化材料领域。采用浸渍法在MOFs催化剂载体上，负载Mn、Fe、Cu、V、Ce的一种或几种金属元素的氧化物为活性组分，经过干燥、煅烧、和过筛，治得所属催化剂，以催化剂在总质量为标准，活性金属氧化物负载量为1～10%，催化剂的工作温度为80～200℃。催化剂具有较大的比表面积、较高的低温催化活性以及脱硝效果，在烟气脱硝工艺中具有广阔的工业应用前景，这种方法存在的缺陷是高温催化活性低，产品适用范围窄。选择性催化还原技术作为氮氧化物治理的主流的脱硝技术，尤其是以活性炭为基体材料的脱硝催化剂具有无毒性、氮氧化物在超低温时的高脱除率、较好的抗硫性能、较长的使用寿命。但由于在制备工艺要求中，活性炭作为一种可塑性较低的材料，在经挤出机成型时一直是比较难以克服的问题。
技术实现思路
本专利技术首先提供了一种改性活性炭，其实通过如下方法制备得到的：将氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5%；将活性炭放入上述溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到预改性活性炭；将预改性活性炭放入硝酸亚铁溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到所需的改性活性炭。具体的说，本专利技术的改性活性炭是通过如下方法制备得到的：将重量百分比含量为5-30%的氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5%；将活性炭放入上述溶液中，浸泡1～20h，进入氮气保护的电炉中进行活化，活化温度为400～750℃，活化时间为1～20h，预改性活性炭；将预改性活性炭放入重量百分比含量为2～20%的硝酸亚铁溶液，浸泡1～20h，进入氮气保护的电炉中进行活化，活化温度为200～500℃，活化时间为1～20h，活化结束后，得到所需的改性活性炭。其中所述的活性炭为市售活性炭，比表面积大于等于1000m2/g，空隙容积0.25～1.0ml/g，空隙数量500～1000个/g。本专利技术方法制备出的改性活性炭，具有加高的比表面积，较大的空隙容积及较多的空隙数量，同时负载了催化活性亚铁离子，提高了催化活性，尤其是提高了超低温催化活性。本专利技术还提供了制备上述改性活性炭的方法，具体包括如下步骤：将氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性活性炭，其特征在于其是通过如下方法制备得到的：将氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5%；将活性炭放入上述溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到预改性活性炭；将预改性活性炭放入硝酸亚铁溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到所需的改性活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种改性活性炭，其特征在于其是通过如下方法制备得到的：
将氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧化钾溶液重量的0.5～5%；
将活性炭放入上述溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到预改性活性炭；
将预改性活性炭放入硝酸亚铁溶液中，进入氮气保护的电炉中进行活化，得到所需的
改性活性炭。
2.根据权利要求1所述的改性活性炭，其特征在于其是通过如下方法制备得到的：
将重量百分比含量为5-30%的氢氧化钾溶液中加入乙醇胺，其中乙醇胺的加入量为氢氧
化钾溶液重量的0.5～5%；
将活性炭放入上述溶液中，浸泡1～20h，进入氮气保护的电炉中进行活化，活化温度

【专利技术属性】
技术研发人员：张现龙，姜瑞霞，焦雪静，张蓓，周坚刚，
申请(专利权)人：上海郎特电力环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31