The present invention relates to active carbon adsorbents containing nitrogen. In various embodiments, the invention provides activated carbon adsorbent containing halogen or halogenated activated carbon, and activated carbon adsorbent particles contain nitrogen on the surface of adsorbent particles. In various implementations, the present invention provides a method for reducing the content of pollutants in gases containing pollutants by using activated carbon adsorbents. In various implementations, the activated carbon adsorbent can be more effectively removed from the mercury containing gas containing sulfur (VI), such as SO3, more effectively than other adsorbents.
【技术实现步骤摘要】
含氮活性炭吸附剂和使用其的方法本申请是申请日为2014年03月03日、申请号为201480025701.9（国际申请号为PCT/US2014/019916）、专利技术名称为“含氮活性炭吸附剂和使用其的方法”的中国专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月6号提交的美国临时专利申请系列号61/773,549的优选权的权益，其公开内容在此经引用以其全部内容并入本文。
本专利技术涉及活性炭吸附剂、制备活性炭吸附剂的方法、减少包含污染物的气体中的污染物含量的方法。
技术介绍
因为汞的毒性和生物累积的能力，汞(Hg)排放已成为健康和环境问题。美国国家环境保护局(U.S.EnvironmentalProtectionAgency)(EPA)已颁布法规用于控制来自废物再生能源(waste-to-energy)、水泥生产和烧煤发电厂的汞排放。来自工业来源(如发电厂)的烟道气中的汞可被吸附剂例如活性炭捕获，所述吸附剂随后可由微粒分离设备除去。供应市场需要大量的标准吸附剂(如活性炭)。标准吸附剂不总是有效的，且随着使用的量增大变得更加昂贵。当硫(VI)(如SO3，...
【技术保护点】
卤素或卤化物促进的在其表层包含氮的活性炭吸附剂颗粒，所述氮源自铵盐。
【技术特征摘要】
2013.03.06 US 61/7735491.卤素或卤化物促进的在其表层包含氮的活性炭吸附剂颗粒，所述氮源自铵盐。2.根据权利要求1所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中在所述吸附剂颗粒的表层中的氮的浓度高于在所述吸附剂颗粒的核中的氮的浓度。3.根据权利要求1或2中任一项所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中所述活性炭吸附剂颗粒的核是约0wt%至约99wt%氮。4.根据权利要求1-3中任一项所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中所述活性炭吸附剂颗粒的表层是约0.001wt%至约99wt%氮。5.根据权利要求1-4中任一项所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中所述活性炭吸附剂颗粒的表层包含在所述颗粒的表面的层，所述层独立地具有所述颗粒的半径的约0.001%至约99%的厚度。6.根据权利要求1-5中任一项所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中所述活性炭吸附剂颗粒的表层包含在所述颗粒的表面的层，所述层具有所述颗粒的半径的约0.001%至约50%的厚度。7.根据权利要求1-6中任一项所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，其中所述活性炭吸附剂颗粒具有约0.1µm至约1000µm的平均直径。8.降低含汞气体中的汞含量的方法，所述方法包括：使含汞气体与权利要求1所述的促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒接触，以形成汞-吸附剂组合物；和从所述含汞气体中分离至少一些所述汞-吸附剂组合物，以产生分离的气体。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述含汞气体还包含一定浓度的硫(VI)并且在所述含汞气体中硫(VI)的摩尔浓度为大于或等于约1ppm，且相对于相应促进的活性炭吸附剂，所述促进的活性炭吸附剂颗粒以更高的吸收速率形成汞-吸附剂组合物，所述相应促进的活性炭吸附剂包含以下至少一种a)在相应颗粒表层中更少的氮或基本无氮，b)更少或基本无卤化物或卤素促进。10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：促进未促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒，以便提供卤素或卤化物促进的活性炭吸附剂颗粒。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述促进包括使未促进的活性炭吸附剂颗粒与促进剂或转化成促进剂的促进剂前体接触。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述促进剂包括以下物质中的至少一种：卤素、第V主族卤化物、第VI主族卤化物、卤化氢、卤化铵、碱土金属卤化物和碱土金属卤化物。13.根据权利要求11或12中任一项所述的方法，其中所述促进剂包括以下物质中的至少一种：F2、F-、Cl2、Cl-、Br2、Br-、I2、I-、HI、IBr、ICl、NH4Br、NaBr、CaBr2、HBr、NaCl、CaCl2和HCl，所述促进剂前体包括以下物质中的至少一种：NH4Br、NaBr、CaBr2、NH4I、NaI、CaI2、KBr、Ki、KCl、NH4Cl、NaCl、CaCl2、NH4F、NaF和CaF2，或它们的组合。14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中所述促进在含汞气体中进行。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述促进包括使未促进的包含氮的活性炭吸附剂颗粒与促进剂或促进剂前体接触，所述促进剂或促进剂前体作为气体、液体、固体或其组合加入到含汞气体流、燃烧区中的至少一者，并加入到一部分被燃烧以形成所述含汞气体流的煤中。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述燃烧区位于炉子内。17.根据权利要求10-15中任一项所述的方法，进一步包括：加工包含碳前体和铵盐或其分解产物的混合物，以便提供未促进的活性炭吸附剂颗粒。18.根据权利要求16所述的方法，其中所述加工包括加热至约100ºC至约15000ºC、微波处理和辐照中的至少一种。19.根据权利要求16或17中任一项所述的方法，其中所述加工在含汞气体中进行。20.根据权利要求17或18中任一项所述的方法，其中所述铵盐或其降解分解产物被单独加入含汞气体中。21.制备包含氮的活性炭吸附剂颗粒的方法，所述方法包括：将包含碳前体和铵盐或其降解产物的混合物加热，以便提供包含氮的活性炭吸附剂颗粒。22.根据权利要求21所述的制备包含氮的活性炭吸附剂颗粒的方法，其中所述碳前体选自含碳物质、活性炭、焦炭、木炭、或其混合物。23.制备权利要求1-7中任一项所述的促进的活性炭吸附剂颗粒的方法，所述方法包括：将包含碳前体和铵盐或其降解产物的混合物加热，以便提供未促进的活性炭吸附剂颗粒，和促进所述未促进的活性炭吸附剂颗粒，以便提供卤素-或卤化物-促进的活性炭吸附剂颗粒。24.从含汞气体流中分离汞的方法，所述方法包括：使含汞气体流与包含促进的铵盐保护的活性炭吸附剂颗粒与未促进的铵盐保护的活性炭吸附剂颗粒中的至少一者的活性炭吸附剂接触，以便形成汞-吸附剂组合物；和从所述含汞气体流中分离至少一些所述汞-吸附剂组合物，以产生分离的气体。25.根据权利要求24所述的方法，其中所述活性炭吸附剂在固定床中、在移动床中、在涤气器中、在过滤器中、悬浮在含汞气体流中、或它们的组合。26.根据权利要求24或25中任一项所述的方法，进一步包括：将吸附剂注射入含汞气体流，其中所述被注射的吸附剂是包含促进的铵盐保护的活性炭吸附剂颗粒的活性炭吸附剂，所述被注射的吸附剂是包含促进的铵盐保护的活性炭吸附剂颗粒的活性炭吸附剂的前体，所述卤化物促进、铵盐保护或其组合发生在所述前体的注射之后，或其组合。27.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：ES奥尔森，JH帕夫利什，
申请(专利权)人：能源及环境研究中心基金会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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