[发明专利]一种碱性炭材料催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碱性炭材料催化剂的制备方法，是将含碱性金属氧化物的工业固体废弃物与具有高粘结指数的粘结性煤混合热解并水蒸气活化和氨气活化制备碱性炭材料催化剂，其中含碱性金属氧化物的工业固体废弃物是电石渣、赤泥和镁渣中的任意一种或几种，具有高粘结指数的粘结性煤是粘结指数为95～110的肥煤和/或焦煤。

2.根据权利要求1所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将含碱性金属氧化物的工业固体废弃物和具有高粘结指数的粘结性煤粉碎选取粒径小于0.15mm的筛分，按工业固体废弃物占1～20wt%的比例充分捏合获得混合物料；

2）以水润湿混合物料，压制成型得到型煤；

3）在隔绝空气条件下将型煤加压升温至450～950℃热解制备成型炭材料；

4）成型炭材料在惰性气氛下升温至850～950℃，先通入水蒸气活化，再通入氨气活化，冷却后制备得到碱性炭材料催化剂。

3.根据权利要求2所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，其特征是在混合物料中加入其质量10～15wt%的水。

4.根据权利要求2所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，其特征是将润湿的混合物料以3～9MPa的压力压制成型。

5.根据权利要求2所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，其特征是对型煤施以700～1200N/m²的压力进行热解。

6.根据权利要求2所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，其特征是将型煤以0.5～2.5℃/min的升温速率升温至450～950℃恒温热解1.5～2.5h。

7.根据权利要求2所述的碱性炭材料催化剂的制备方法，其特征是将成型炭材料在惰性气氛下以5～10℃/min的升温速率升温至750～950℃，通入水蒸气活化1～2h，再通入氨气活化1～2h。

8.权利要求1或2任一所述制备方法制备得到的碱性炭材料催化剂。

9.权利要求8所述碱性炭材料催化剂作为颗粒床除尘器过滤材料，在低阶粉煤热解含尘焦油气过滤除尘和催化提质中的应用。

10.权利要求8所述碱性炭材料催化剂在催化生物质及煤气化过程中的焦油催化重整反应的应用。