專利名稱：一種用于燃油脫硫的改性活性炭及其制備方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油品中硫化物吸附材料的制備，尤其是一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法與裝置。
背景技術(shù)：
隨著人類社會現(xiàn)代化進程度加快，使用各種機動車船的數(shù)量也急速增長，2005年，全世界汽車保有量為6.5億輛，其中我國汽車保有量為2500萬輛，到2010年則將達到4000萬輛。預(yù)計2025年全球汽車保有量達到10億輛，我國則突破1億輛。大量使用汽車不僅消耗量占世界石油消耗量二分之一的燃油，而且還向環(huán)境大量排放含SO2的廢氣。據(jù)統(tǒng)計，每年由于汽車燃油燃燒向空氣中排放的SO2達幾千萬噸，已構(gòu)成為大氣污染的一個重要源頭。排放的SO2不僅對人體呼吸道，肺部產(chǎn)生傷害，并致癌，還對NOx和顆粒物的產(chǎn)生有明顯的促進作用，與此同時又可形成酸雨，腐蝕建筑物和工業(yè)設(shè)備，破壞露天文物，導(dǎo)致森林和農(nóng)作物死亡等，嚴重破壞生態(tài)環(huán)境。為全球能可持續(xù)發(fā)展，各個國家相繼制定嚴格法規(guī)限制燃油中的硫含量。歐美等國相繼要求到2008年，汽油和柴油中的硫含量降至10wppm。因此，生產(chǎn)超凈燃油和“零硫”燃油已成為全球煉油企業(yè)和石化行業(yè)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。目前我國汽油硫含量為800wppm(我國廣州等少數(shù)城市從2006年開始推廣使用歐III標(biāo)準(zhǔn)燃油)，柴油硫含量更高為2000wppm，遠遠高于歐美國家的標(biāo)準(zhǔn)。為滿足環(huán)保要求和提高我國油品的國際競爭力，根據(jù)國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃要求，到2010年，我國油品的硫含量要與國際標(biāo)準(zhǔn)全面接軌。生產(chǎn)超凈燃油和“零硫”燃油已成我國煉油工業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。
目前用于燃油脫硫的技術(shù)可分為兩大類(1)加氫脫硫技術(shù)；(2)非加氫脫硫技術(shù)(它包括吸附深度脫硫、烷基化脫硫、萃取脫硫、氧化脫硫和生物脫硫等)。傳統(tǒng)的加氫脫硫技術(shù)能脫除燃油中大部分硫化物，不足之處是加氫脫硫需要在高溫高壓下進行，不僅消耗大量的氫氣而且辛烷值大幅度損失，此外，對于噻吩類硫化物，尤其是對多環(huán)有機硫，由于其空間位阻效應(yīng)使得難于對其進行深度脫除。在各種非加氫脫硫技術(shù)中，吸附脫硫由于操作簡單、可以在常溫、常壓下對燃油進行深度脫硫，能獲得超凈燃油和“零硫”燃油因而受到國內(nèi)外研究者越來越多的關(guān)注和參予研究。
2003年美國密歇根大學(xué)Yang和它的研究小組在Science上發(fā)表文章(R.T.Yang，A.J.Herna′ndez-Maldonado，F(xiàn).H.Yang，Science 301(2003)，79)，報道了利用π鍵配位吸附原理研制系列載有不同金屬離子的分子篩進行燃油深度脫硫，目前存在的問題是分子篩類吸附劑其單位吸附劑的吸附容量仍不夠高，此外，由于空間阻礙作用，分子篩類吸附劑難于對4，6-DMDBT類有機硫進行深度脫除，仍未能滿足大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)的要求。此外，為避免Cu(I)-Y型分子篩轉(zhuǎn)為Cu(II)-Y型而降低效率，Cu(I)-Y的再生與活化必須在無濕無氧的條件下進行，這使整個脫硫過程變得復(fù)雜。
另一方面，國際上，開發(fā)應(yīng)用活性炭材料進行深度脫硫的研究也日漸增多，這是因為活性炭不僅價格低廉、資源豐富，而且具有巨大比表面積、發(fā)達到孔隙結(jié)構(gòu)和豐富的表面化學(xué)基團，其有較寬度孔徑分布，又可克服部分硫化物的空間位阻障礙，可對燃油中各種有機硫化物進行吸附。美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的SONG和他的合作者(2006)對用不同原材料制備的系列活性炭對燃油中的有機硫進行吸附性能研究(Anning Zhou，Xiaoliang Ma，and Chunshan Song，Liquid-Phase Adsorption of Multi-Ring Thiophenic Sulfur Compounds onCarbon Materials with Different Surface Properties，J.Phys.Chem.B2006，110，4699-4707)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)活性炭能有效的吸附有機硫，活性炭對有機硫化物的吸附選擇性遵循以下順序4，6-DMDBT(4，6-二甲基二苯并噻吩)＞4-MDBT(4-甲基二苯并噻吩)＞DBT(二苯并噻吩)＞2MNA(2-甲基萘)＞NA(萘)＞BT(苯并噻吩)。主要問題是雖然其有巨大的比表面積，但其對燃油中部分噻酚硫化物(如苯并噻酚BT)的吸附容量仍不夠高，因此，本發(fā)明提出對活性炭表面進行化學(xué)改性，在表面上增加某些元素或減少某些化學(xué)基團，改變活性炭表面化學(xué)性質(zhì)，從而能增加活性炭表面的活性吸附中心(位)，增加其對有機噻酚硫化物的吸附容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于針對活性炭本身對苯并噻吩的吸附量不大等難題，提出了采用微波氮氣處理活性炭表面制備出對苯并噻吩具有高吸附性能的活性炭的方法。
本發(fā)明另一目的在于提供一種制備對苯并噻吩具有高吸附性能的活性炭的裝置。
本發(fā)明還有一目的在于提供上述方法制備的對苯并噻吩具有高吸附性能的該性活性炭。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法將裝有已預(yù)處理的活性炭U型管放入微波反應(yīng)器中，開啟閥，往U型石英管內(nèi)通入氮氣，然后開啟微波反應(yīng)器，微波處理完畢后，再通入氮氣，直至活性炭冷卻至室溫，即制得對苯并噻吩具有高吸附性能的活性炭；通入氮氣時，微波功率為100w～1200w，微波作用時間為3min～20min。
所述往U型石英管內(nèi)通入氮氣的線流速大于0.5cm/min。往U型石英管內(nèi)通入空氣或氮氣的時間為10分鐘。
所述預(yù)處理活性炭是指對商業(yè)活性炭進行篩選，篩選40-60目的均勻顆粒狀活性炭，然后對活性炭進行鹽酸酸洗、氫氧化鈉堿洗、去離子水洗，以去除活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥。
一種制備高性能吸附脫硫活性炭的裝置，包括氣瓶、閥、氣體流量控制器、石英管和微波反應(yīng)器，所述帶有氣體進口和出口的石英管置于微波反應(yīng)器中，石英管氣體進口端與氣體流量控制器連接，氣體流量控制器通過閥與氣瓶連通，石英管中放置吸附劑活性碳。所述石英管為U型石英管。
一種用于燃油脫硫的改性活性炭改性后的活性炭表面主要含有酚羥基、羧酸基和內(nèi)酯基；改性后活性炭總酸度范圍為0.1849mmol/g～0.2588mmol/g；其中，羧酸基濃度范圍為0.0011mmol/g～0.0634mmol/g；改性后的活性炭的N元素濃度范圍為0.1734％-0.243％，O元素濃度范圍為3.56％～4.46％。
發(fā)明原理研究發(fā)現(xiàn)活性炭表面基團對苯并噻吩在活性炭上的吸附量有重要影響，含氧量越少，含氮量越多，其對苯并噻吩的吸附容量越大。
微波技術(shù)是近年來發(fā)展較快的一門技術(shù)，其應(yīng)用范圍也不斷拓寬。微波一般是指分米波、厘米波、毫米波波段(頻率范圍為300MHz～300GHz)的無線電波，它是電磁波的一種，具有電場與磁場雙重性。本發(fā)明利用活性炭吸收微波能力很強和微波獨特的加熱方式和特殊性質(zhì)，在氮氣氛圍中利用微波誘導(dǎo)在活性炭表面導(dǎo)入含氮基團，降低活性炭表面含氧基團，可有效降低能耗和提高效率。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明利用微波加熱技術(shù)改性活性炭，改性后的活性炭表面化學(xué)含氧基團及氧、氮元素含量明顯變化，提高活性炭對燃油中硫化物特別是對苯并噻吩的吸附容量，較傳統(tǒng)的熱氧化，本發(fā)明具有能耗低、時間短、效率高的特點。
2、本發(fā)明所用原材料活性碳為商業(yè)活性碳，為市用品，原料易得。
3、本發(fā)明操作方便、安全、對環(huán)境無污染。


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為30℃1#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線；圖3為30℃2#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線；圖4為30℃3#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線；圖5為30℃4#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線；圖6為30℃5#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線；圖7為30℃6#改性活性炭及原始活性炭對苯并噻吩的吸附等溫線。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述，本發(fā)明的實施方式并不限于此。
如圖1所示，制備用于燃油脫硫的改性活性炭的裝置，包括氣瓶1、閥2、氣體流量控制器3、石英管5和微波反應(yīng)器4，帶有氣體進口和出口的石英管5置于微波反應(yīng)器4中，石英管5氣體進口端與氣體流量控制器3連接，氣體流量控制器3通過閥2與氣瓶1連通，石英管5中放置吸附劑活性碳6，石英管5為U型管。使用時，將裝有已預(yù)處理的活性炭6的U型石英管5放入微波反應(yīng)器4中，開啟閥2，往U型石英管5內(nèi)通入空氣或氮氣，然后開啟微波反應(yīng)器4，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣，直至活性炭6冷卻至室溫，即制得對苯并噻吩具有高吸附性能的活性炭。
本發(fā)明所用原材料為3種商業(yè)活性碳(SY-13，SY-6和SY-9，黑龍江森塬活性炭有限公司)，分別記為原始活性炭A，原始活性炭B和原始活性炭C。其比表面積分別為1070m2/g、1187m2/g和1299m2/g，平均孔徑分別為2.58nm、1.96nm和2.0nm，總孔容分別為0.692cm3/g、0.548cm3/g和0.542cm3/g。
實施例1按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-13原始活性炭A篩選，得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為100w，工作時間設(shè)定為20min，氮氣線流量為0.5cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得1#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示1#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.2588mmol/g，羧酸濃度為0.0289mmol/g，與原始活性炭A相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.2036％，O元素含量為4.28％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。如圖4所示，該樣品30℃對初始濃度為320mg/l的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭對苯并噻吩的吸附量為8.2mg/g，而1#改性活性炭樣品的平衡吸附量為11.8mg/g。提高了43.9％。圖2表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
實施例2按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-13原始活性炭A篩選得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為1200w，工作時間設(shè)定為3min，氮氣線流量為8cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得2#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示2#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.2155mmol/g，羧酸濃度為0.0293mmol/g，與原始活性炭A相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.1854％，O元素含量為3.56％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。該樣品30℃對初始濃度為320mg/L的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭對苯并噻吩的吸附量為8.2mg/g，而2#改性活性炭樣品的平衡吸附量為13.8mg/g。提高了68.3％。圖3示出了苯并噻吩在2#改性活性炭上的吸附等溫線，它表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
實施例3按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-6原始活性炭B篩選得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為900w，工作時間設(shè)定為10min，氮氣線流量為5cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得3#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示3#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.2525mmol/g，羧酸濃度為0.0011mmol/g，與原始活性炭B相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.2138，O元素含量為4.06％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。該樣品30℃對初始濃度為320mg/L的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭對苯并噻吩的吸附量為8.9mg/g，而3#改性活性炭樣品的平衡吸附量為12.5mg/g。提高了40.4％。圖2示出了苯并噻吩在3#改性活性炭上的吸附等溫線，它表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
實施例4按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-6原始活性炭B篩選得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為300w，工作時間設(shè)定為15min，氮氣線流量為1cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得4#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示4#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.2345mmol/g，羧酸濃度為0.0634mmol/g，與原始活性炭B相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.2316，O元素含量為3.85％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。該樣品30℃對初始濃度為320mg/L的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭對苯并噻吩的吸附量為8.9mg/g，而4#改性活性炭樣品的平衡吸附量為14.3mg/g。提高了60.7％。圖5示出了苯并噻吩在4#改性活性炭上的吸附等溫線，它表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
實施例5按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-9原始活性炭C篩選得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為450w，工作時間設(shè)定為20min，氮氣線流量為1.5cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得5#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示5#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.1849mmol/g，羧酸濃度為0.0045mmol/g，與原始活性炭C相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.2443，O元素含量為4.46％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。該樣品30℃對初始濃度為320mg/L的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭對苯并噻吩的吸附量為9.4mg/g，而5#改性活性炭樣品的平衡吸附量為15.2mg/g。提高了61.7％。圖6示出了苯并噻吩在5#改性活性炭上的吸附等溫線，它表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
實施例6按圖1所示的裝置，將黑龍江森塬活性炭有限公司生產(chǎn)的SY-9原始活性炭C篩選得到40-60目大小均勻顆粒，經(jīng)0.1mol/l鹽酸酸洗、0.1mol/l氫氧化鈉堿洗及水洗除去活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥備用。取3g活性炭置于U型管中。將裝好活性炭的U型管置于微波反應(yīng)器中，接好氣路并檢查氣密性，先打開氮氣氣瓶，氮氣線流量設(shè)為3cm/min，通入氮氣30min，然后開啟微波反應(yīng)器，微波功率設(shè)定為600w，工作時間設(shè)定為10min，氮氣線流量為2.5cm/min對活性炭進行表面改性，反應(yīng)完畢后，再通入氮氣10min，直至活性炭冷卻至室溫，即制得6#改性活性炭樣品。如表1和表2所示，Boehm滴定顯示6#改性活性炭表面主要含氧酚羥基、羧酸基及內(nèi)酯基，總酸度為0.2146mmol/g，羧酸濃度為0.0285mmol/g，與原始活性炭C相比，經(jīng)改性后，其總酸度下降，特別時羧酸濃度下降明顯。XPS表征測定其表面N元素含量為0.1734，O元素含量為3.65％，與原始活性炭相比，其含氮量有所增加，但含氧量大量減少。該樣品30℃對初始濃度為320mg/L的苯并噻吩正辛烷溶液進行靜態(tài)吸附，相同平衡濃度下，改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要高于原始活性炭，如當(dāng)平衡濃度為150mg/l時，原始活性炭C對苯并噻吩的吸附量為9.4mg/g，而6#改性活性炭樣品的平衡吸附量為14.8mg/g。提高了57.4％。圖7示出了苯并噻吩在6#改性活性炭上的吸附等溫線，它表明改性活性炭對苯并噻吩的吸附容量要大于原始活性炭的吸附容量。
表1改性活性炭及原始活性炭表面基團數(shù)量

表2改性活性炭及原始活性炭的元素分析

權(quán)利要求
1.一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法，其特征是，將裝有已預(yù)處理的活性炭U型管放入微波反應(yīng)器中，開啟閥，往U型石英管內(nèi)通入氮氣，然后開啟微波反應(yīng)器，微波處理完畢后，再通入氮氣，直至活性炭冷卻至室溫，即制得對苯并噻吩具有高吸附性能的活性炭；通入氮氣時，微波功率為100w～1200w，微波作用時間為3min～20min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法，其特征在于所述往U型石英管內(nèi)通入氮氣的線流速大于0.5cm/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法，其特征在于所述往U型石英管內(nèi)通入氮氣的時間為10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃油脫硫的改性活性炭的制備方法，其特征在于所述活性炭是指對商業(yè)活性炭進行篩選，篩選40-60目的均勻顆粒狀活性炭，然后對活性炭進行鹽酸酸洗、氫氧化鈉堿洗、去離子水洗，以去除活性炭表面的無機和有機雜質(zhì)，并干燥。
5.一種制備權(quán)利要求1所述高性能吸附脫硫活性炭的裝置，其特征在于包括氣瓶(1)、閥(2)、氣體流量控制器(3)、石英管(5)和微波反應(yīng)器(4)，所述帶有氣體進口和出口的石英管(5)置于微波反應(yīng)器(4)中，石英管(5)氣體進口端與氣體流量控制器(3)連接，氣體流量控制器(3)通過閥(2)與氣瓶(1)連通，石英管(5)中放置吸附劑活性碳(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述制備高性能吸附脫硫活性炭的裝置，其特征在于所述石英管(5)為U型石英管。
7.一種用于燃油脫硫的改性活性炭，其特征在于改性后的活性炭表面主要含有酚羥基、羧酸基和內(nèi)酯基；改性后活性炭總酸度范圍為0.1849mmol/g～0.2588mmol/g；其中，羧酸基濃度范圍為0.0011mmol/g～0.0634mmol/g；改性后的活性炭的N元素濃度范圍為0.1734％～0.243％，O元素濃度為3.56％～4.46％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于燃油脫硫的改性活性炭及其制備方法與裝置。該方法是將裝有已預(yù)處理的活性炭U型管放入微波反應(yīng)器中，往U型石英管內(nèi)通入氮氣，然后開啟微波反應(yīng)器，微波處理完畢后，再通入氮氣，直至活性炭冷卻至室溫。該裝置中帶有氣體進口和出口的石英管置于微波反應(yīng)器(4)中，石英管(5)氣體進口端與氣體流量控制器(3)連接，石英管(5)中放置吸附劑活性炭(6)。制得的活性炭表面主要含有酚羥基、羧酸基和內(nèi)酯基；羧酸基濃度范圍為0.0011mmol/g～0.0634mmol/g。本發(fā)明利用微波加熱技術(shù)改性活性炭，提高活性炭對燃油中苯并噻吩的吸附容量，具有能耗低、時間短、效率高的特點。
文檔編號C01B31/08GK101041435SQ20071002722
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者李忠, 余漠鑫, 奚紅霞, 夏啟斌, 顧星 申請人:華南理工大學(xué)