【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气催化脱硝领域，特别涉及一种有序多孔炭及其制备方法。
技术介绍
1、在新能源快速发展和双碳目标背景下，长期来看我国空气污染物排放将大幅度减少，但2030年之前，我国需要治理的煤炭、石油等传统化石能源空气污染物排放量仍会增加，控制氮氧化物的排放量已经到了刻不容缓的地步。氮氧化物(nox)是no、no2、n2o、n2o5的总称，该类污染物能迅速破坏臭氧层并带来光化学烟雾、酸雨等恶劣天气，也被证明是产生雾霾天气的关键因素。不仅如此，nox可以通过呼吸或皮肤系统进入人体，溶解并在人体肺泡液中富集，部分转化为硝酸盐或亚硝酸盐类物质腐蚀肺部组织；亚硝酸盐类物质还能传播到血液系统中，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，使人体缺氧窒息。nox的产生可以分为自然产生和人为产生。自然界中的nox通常是通过闪电、土壤微生物等产生的。人为产生的nox大多是来源于发电、运输和其他焚烧过程的化石燃料的燃烧。
2、nox减排的方法可分为燃烧前处理、燃烧中控制以及燃烧后处理。燃烧前处理和燃烧中控制只能实现nox排放的低去除率，最常用的技术是选择性非催化还原(sncr)和选择性催化还原(scr)。sncr的操作温度高，但脱硝效率低，适用于排放较低的发电厂。以nh3作为还原剂的选择性催化还原(scr)脱硝技术是目前烟气nox净化的主流技术，简称nh3-scr脱硝技术。但是火电厂开发的成熟的脱硝催化剂由于具有较窄的温度窗口(300～400℃)无法进一步在温度较低(<250℃)的场合(烧结、球团、窑炉等)推广应用。因此，开发能在200℃以
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有序多孔炭及其制备方法，使有序多孔炭具有介孔结构并存在一定尺寸的孔道或孔穴，具有优异的脱硝性能，可以作为低温scr脱硝催化剂使用，能够在200℃以下的场合有效工作。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种有序多孔炭的制备方法，其包括：
3、将苯酚熔化至液体，得到第一溶液；
4、将naoh加入到所述第一溶液中并加热第一预设时间，得到第二溶液；
5、将预设粒径的纳米sio2加入到所述第二溶液中，在第一预设温度下反应第二预设时间，得到sio2的重量百分比为第一预设值的第三溶液；
6、将甲醛水溶液加入到所述第三溶液中，加热并反应第三预设时间，得到第四溶液；
7、将所述第四溶液固化，得到第一固体；
8、将所述第一固体粉碎并炭化，得到第一粉体；
9、去除所述第一粉体中的sio2，得到第二粉体；
10、对所述第二粉体依次进行活化、洗涤和干燥，得到第四粉体。
11、可选的，所述甲醛水溶液中的甲醛的重量百分比为30wt％～40wt％，苯酚、甲醛和naoh的物质的量比为1:(1～1.4)：(0.08～0.12)。
12、可选的，将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液中进行加热并反应所述第三预设时间的方式包括：将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液后，升温至75℃以上、95℃以下并反应所述第三预设时间，所述第三预设时间为50min～70min。
13、可选的，将所述第四溶液固化的方法包括：将所述第四溶液转入均相反应器中，在第三预设温度下恒温保持11h～13h，所述第三预设温度在55℃～65℃之内，再升温至150℃～170℃，得到纳米sio2酚醛树脂复合材料，再冷却至第四预设温度得到所述第一固体。
14、可选的，得到所述第一粉体的方法包括：将粉碎后的所述第一固体置于惰性气氛中，将所述第一固体所处的腔体的温度升温至430℃～470℃后保温2.5h～3.5h，再升温至880℃～920℃后保温1.5h～2.5h，得到所述第一粉体。
15、可选的，去除所述第一粉体中的sio2的方法包括：将所述第一粉体放入碱液中，在第二预设温度下保持第四预设时间并搅拌，从而刻蚀去除所述第一粉体中的sio2，得到第五溶液。
16、可选的，得到所述第二粉体的方法包括：将所述第五溶液冷却至第五预设温度，将冷却后的所述第五溶液的ph值调节至中性得到第六溶液，将所述第六溶液烘干，得到所述第二粉体。
17、可选的，获得所述第四粉体的方法包括：用koh对所述第二粉体进行活化得到第三粉体，通过抽滤的方式对所述第三粉体进行洗涤，得到中性滤液，对所述中性滤液进行干燥，得到所述第四粉体。
18、基于本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供一种有序多孔炭，所述多孔炭采用如上所述的方法获得，所述多孔炭的通式为pfc-si-x-y，其中，x为纳米sio2的粒径，y为所述第一预设值，pfc为酚醛树脂碳。
19、可选的，15nm≤x≤25nm，2wt％≤y≤6wt％。
20、如上配置，本专利技术的有序多孔炭具有介孔结构并存在一定尺寸的孔道或孔穴，能够提供更大的比表面积和更多的活性位点，有助于提高催化活性和选择性，促进反应物的扩散和传质过程，具有优异的脱硝性能，本专利技术的有序多孔炭可以作为低温scr脱硝催化剂使用，能够在200℃以下的场合有效工作；本专利技术采用了独特的配方和工艺，具有方法简单、成本低廉的优点，有效的缓解了目前低温scr脱硝催化剂成本相对较高的瓶颈问题，有望在烟气治理领域发挥更大的作用，具有重要的实际意义和应用价值。
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1.一种有序多孔炭的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，所述甲醛水溶液中的甲醛的重量百分比为30wt％～40wt％，苯酚、甲醛和NaOH的物质的量比为1:(1～1.4)：(0.08～0.12)。
3.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液中进行加热并反应所述第三预设时间的方式包括：将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液后，升温至75℃以上、95℃以下并反应所述第三预设时间，所述第三预设时间为50min～70min。
4.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，将所述第四溶液固化的方法包括：将所述第四溶液转入均相反应器中，在第三预设温度下恒温保持11h～13h，所述第三预设温度在55℃～65℃之内，再升温至150℃～170℃，得到纳米SiO2酚醛树脂复合材料，再冷却至第四预设温度得到所述第一固体。
5.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，得到所述第一粉体的方法包括：将粉碎后的所述第一固体置于惰性气氛中，将所述第一固
6.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，去除所述第一粉体中的SiO2的方法包括：将所述第一粉体放入碱液中，在第二预设温度下保持第四预设时间并搅拌，从而刻蚀去除所述第一粉体中的SiO2，得到第五溶液。
7.如权利要求6所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，得到所述第二粉体的方法包括：将所述第五溶液冷却至第五预设温度，将冷却后的所述第五溶液的pH值调节至中性得到第六溶液，将所述第六溶液烘干，得到所述第二粉体。
8.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，获得所述第四粉体的方法包括：用KOH对所述第二粉体进行活化得到第三粉体，通过抽滤的方式对所述第三粉体进行洗涤，得到中性滤液，对所述中性滤液进行干燥，得到所述第四粉体。
9.一种有序多孔炭，其特征在于，所述多孔炭采用如权利要求1至8中任一项所述的方法获得，所述多孔炭的通式为PFC-Si-X-Y，其中，X为纳米SiO2的粒径，Y为所述第一预设值，PFC为酚醛树脂碳。
10.如权利要求9所述的有序多孔炭，其特征在于，15nm≤X≤25nm，2wt％≤Y≤6wt％。
...【技术特征摘要】
1.一种有序多孔炭的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，所述甲醛水溶液中的甲醛的重量百分比为30wt％～40wt％，苯酚、甲醛和naoh的物质的量比为1:(1～1.4)：(0.08～0.12)。
3.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液中进行加热并反应所述第三预设时间的方式包括：将所述甲醛水溶液加入到所述第三溶液后，升温至75℃以上、95℃以下并反应所述第三预设时间，所述第三预设时间为50min～70min。
4.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，将所述第四溶液固化的方法包括：将所述第四溶液转入均相反应器中，在第三预设温度下恒温保持11h～13h，所述第三预设温度在55℃～65℃之内，再升温至150℃～170℃，得到纳米sio2酚醛树脂复合材料，再冷却至第四预设温度得到所述第一固体。
5.如权利要求1所述的有序多孔炭的制备方法，其特征在于，得到所述第一粉体的方法包括：将粉碎后的所述第一固体置于惰性气氛中，将所述第一固体所处的腔体温度升温至430℃～470℃后保温2.5h～3.5h，再升温至8...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈海波，程灿，吕森，李继文，严汝洁，
申请(专利权)人：宝武水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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