本發(fā)明涉及活性炭吸附劑再生，具體涉及一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、活性炭吸附劑用于脫除低濃度硫化氫具有廣泛的應(yīng)用，如高爐煤氣、焦?fàn)t氣以及油田伴生氣中硫化氫的脫除。但是目前活性炭吸附劑的使用大都是一次性的，吸附飽和后的活性炭常常作為燃料通過燒結(jié)的方法進(jìn)行簡單處理，從而導(dǎo)致了活性炭的浪費(fèi)與碳排放的增加。

2、可循環(huán)利用的活性炭吸附的研究也開始引起研究者們的關(guān)注，如中國專利cn202322235551和cn202311047511公布了一種高爐煤氣脫硫活性炭再生工藝及裝置，通過洗滌萃取，加熱再生等方法可以促使活性炭的再生。但該方法含有洗滌萃取工藝，仍存在廢液再處理的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中再生活性炭存在的問題，本發(fā)明從制備活性炭源頭出發(fā)，提供一種可循環(huán)硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑及其制備方法，與傳統(tǒng)制備含銅活性炭吸附相比，本發(fā)明制備的含銅鉀活性炭在制備與再生過程中均無廢液產(chǎn)生，且再生操作簡單，再生后的活性炭仍表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，由以下重量份的原料制備而成：

4、

5、優(yōu)選地，所述含銅鉀活性炭吸附劑由以下重量份的原料制備而成：

6、

7、所述炭粉為目數(shù)在200～400目之間的細(xì)炭粉顆粒。

8、所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅、氯化銅和乙酸銅中一種或多種。

9、所述鉀鹽為硫酸鉀、硝酸鉀、氯化鉀和碳酸鉀中一種或多種。

10、一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

11、s1、按規(guī)定質(zhì)量配比稱量各組分，備用；

12、s2、將銅鹽和鉀鹽溶于去離子水中，然后加入草酸和腐植酸銨，攪拌均勻后得混合溶液a；

13、s3、在捏合機(jī)中加入炭粉，開動(dòng)捏合機(jī)進(jìn)行攪拌后，慢慢加入混合溶液a，加完后，繼續(xù)捏合2～24小時(shí)，得樣品b；

14、s4、將捏合后的樣品b放入擠條機(jī)里進(jìn)行反復(fù)擠條成型5次以上，成型后的條型樣品在室溫下放置12～24小時(shí)，然后置于110℃的烘箱里進(jìn)行干燥12～24小時(shí)，得烘干樣品c；

15、s5、最后將烘干樣品c放入回轉(zhuǎn)爐里，在氮?dú)夂退魵饣旌蠚夥罩羞M(jìn)行高溫活化處理3～12小時(shí)，即得含銅鉀的活性炭吸附劑。

16、所述步驟s5中加入的氮?dú)夂退魵獾捏w積比為(3～5)：1，水蒸汽的溫度為120～170℃。

17、所述步驟s5中高溫活化溫度為500～700℃。

18、一種含銅鉀活性炭吸附劑或制備方法制得的含銅鉀活性炭吸附劑在吸附硫化氫中的再生應(yīng)用，所述含銅鉀活性炭吸附劑的硫化氫吸附氣氛為：h2s含量為500～1000ppm，co含量為25～28％，co2含量為10～15％，o2含量為0.1～0.5％，水汽含量為0～5％，其它為氮?dú)猓凰龊~鉀活性炭吸附劑的使用空速為2000～5000h-1。

19、所述含銅鉀活性炭吸附劑的再生的條件為：將含銅鉀活性炭吸附劑在不含硫化氫的氣體中進(jìn)行180～220℃處理5～20小時(shí)后即可。

20、本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

21、a、本發(fā)明通過從制備活性炭的源頭出發(fā)，在炭粉中直接添加銅和鉀元素，一方面提高了活性炭對硫化硫的吸附量，別一方面有效地降低了活性炭活化所需的溫度；添加草酸與腐植酸氨，增強(qiáng)了活性炭的機(jī)械強(qiáng)度；通過特定的氮?dú)馀c水蒸汽比，提高了活性炭的比表面積。

22、b、與傳統(tǒng)制備含銅活性炭吸附相比，本發(fā)明制備的含銅鉀活性炭吸附劑在制備與再生過程中均無廢液產(chǎn)生，且再生操作簡單，再生后的活性炭仍表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。

技術(shù)特征：

1.一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制備而成：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，其特征在于，所述炭粉為目數(shù)在200～400目之間的細(xì)炭粉顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，其特征在于，所述銅鹽為硫酸銅、硝酸銅、氯化銅和乙酸銅中一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑，其特征在于，所述鉀鹽為硫酸鉀、硝酸鉀、氯化鉀和碳酸鉀中一種或多種。

6.一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s5中加入的氮?dú)夂退魵獾捏w積比為(3～5)：1，水蒸汽的溫度為120～170℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟s5中高溫活化溫度為500～700℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的含銅鉀活性炭吸附劑或制備方法制得的含銅鉀活性炭吸附劑在吸附硫化氫中的再生應(yīng)用，其特征在于，所述含銅鉀活性炭吸附劑的硫化氫吸附氣氛為：h2s含量為500～1000ppm，co含量為25～28％，co2含量為10～15％，o2含量為0.1～0.5％，水汽含量為0～5％，其它為氮?dú)猓凰龊~鉀活性炭吸附劑的使用空速為2000～5000h-1。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的再生應(yīng)用，其特征在于，所述含銅鉀活性炭吸附劑的再生的條件為：將含銅鉀活性炭吸附劑在不含硫化氫的氣體中進(jìn)行180～220℃處理5～20小時(shí)后即可。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可循環(huán)吸附硫化氫的含銅鉀活性炭吸附劑及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：S1、組分稱量；S2、將銅鹽和鉀鹽溶于去離子水中，然后加入草酸和腐植酸銨，攪拌均勻得混合溶液A；S3、在捏合機(jī)中加入炭粉，攪拌后加入混合溶液A，繼續(xù)捏合，得樣品B；S4、將樣品B放入擠條機(jī)里進(jìn)行反復(fù)擠條成型5次以上，在室溫下放置，然后置于烘箱里進(jìn)行干燥，得烘干樣品C；S5、將烘干樣品C放入回轉(zhuǎn)爐里，在氮?dú)夂退魵饣旌蠚夥罩羞M(jìn)行高溫活化處理，即得含銅鉀的活性炭吸附劑。與傳統(tǒng)制備含銅活性炭吸附相比，本發(fā)明制備的含銅鉀活性炭在制備與再生過程中均無廢液產(chǎn)生，且再生操作簡單，再生后的活性炭仍表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。

技術(shù)研發(fā)人員：江莉龍,吳明紅,鄭勇,曹彥寧,肖益鴻
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福州大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28