发明创造名称：从水性溶液中除去氯胺和汞
外观设计名称：
决定号：181793
决定日：2019-06-18
委内编号：1F252587
优先权日：2013-03-12
申请（专利）号：201480014578.0
申请日：2014-03-03
复审请求人：3M创新有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：胡俊超
合议组组长：刘长青
参审员：曹梦
国际分类号：C02F1/68,C02F1/28,C02F1/58
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：评价一项权利要求的创造性时，如果一项权利要求所限定的技术方案相对于对比文件公开的技术方案的区别仅仅是本领域的公知常识，且所获得的技术效果是本领域技术人员预料得到的，则该权利要求所限定的技术方案是显而易见的。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201480014578.0，名称为“从水性溶液中除去氯胺和汞”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为3M创新有限公司，申请日为2014年3月3日，优先权日为2013年3月12日，公开日为2015年11月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年2月5日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求10相对于对比文件3（WO2010/036659A1，公开日为2010年4月1日）、对比文件2（US2013/0023405A1，公开日为2013年1月24日）和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。并在“其他说明”部分指出权利要求1-9相对于对比文件3、对比文件2和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：2015年9月11日国际申请进入中国国家阶段时提交的说明书第1-183段、说明书附图图1-3、说明书摘要、摘要附图；2017年9月29日提交的权利要求第1-10项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种从水性溶液中除去氯胺和汞的方法，所述方法包括：
提供包含氯胺和汞的水性溶液；以及
使所述水性溶液与包含多孔碳基质的介质接触，其中所述多孔碳基质包含至少6.0质量％的硫。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质主要为微孔的。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质的表面包含COxSy物质，其中x不超过0.1，并且y为0.005至0.3。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质还包含氮，并且所述硫与氮的总和为至少4.0质量％。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质为活性炭。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中基于XPS表面分析，至少0.2质量％的所述介质包含处于高于0的氧化态的硫。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述介质的体密度大于0.6g/cc。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述介质的灰分含量小于3％。
9. 一种从水性溶液中除去有机化合物的方法，所述方法包括：
使包含至少0.5ppm的氯胺和汞的水性溶液与包含具有至少6.0质量％硫的多孔碳基质的介质接触，以及收集所述洗出液，其中所述洗出液包含小于0.1ppm的氯胺。
10. 一种方法，所述方法包括：
提供通过对(i)碳载体的表面和(ii)包含硫的反应物化合物进行热处理而制备的介质；以及
使所述介质与包含氯胺和汞的水性溶液接触，
其中在与所述介质接触之后，所述水性溶液具有减少量的氯胺和减少量的汞。”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年5月21日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了附件1和附件2，附件1为MERSORB?-LW的产品说明，附件2为附加对比例，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）对比文件3与对比文件2不具备结合的技术启示。（2）对比文件3没有公开或暗示从水性溶液中同时除去氯胺和汞。（3）对比文件3中的硫未经历热处理过程或处于还原状态，而附件1中MERSORB?-LW为单质硫浸渍活性炭制备而成的产品。如附件2所示，粉末硫本身不会表现出使氯胺含量降低，本申请取得了预料不到的技术效果。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年6月1日发出复审请求受理通知书，同时将案卷转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年1月25日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-10相对于对比文件3和本领域公知常识的结合不具备创造性，其中以证据1（《特殊废水处理技术及工程实例》，侯立安主编，化学工业出版社出版，2003年10月，第四章，第79页第17行至第38行，第82页第18行至第24行）和证据2（《活性炭及其工业应用》，H·凯利等著，中国环境科学出版社，1990年7月第一版，第12页第（四）部分）作为公知常识证据。同时指出：（1）本复审通知书不再采用对比文件2。（2）本领域技术人员公知（参见证据1，第79页第17行至第38行，第82页第18行至第24行）活性炭可以脱除氯胺，并对汞也有良好的处理效果，并且活性炭常含有O、H、N、S、P等非碳元素。本领域技术人员容易想到将含硫活性炭用于处理同时含有氯胺和汞的水性溶液，并且可以预期其对氯胺和汞均具有一定的去除效果。（3）采用硫单质浸渍法获得的含硫活性炭MERSORB?-LW是经过蒸汽活化的煤基活性炭，与本领域技术人员常规理解的浸渍法相同。即制备MERSORB?-LW也包含加热活化单质硫和活性炭的步骤，单质硫的价态也会发生变化。粉末硫本身不会表现出使氯胺含量降低，但是含硫活性炭MERSORB?-LW是经过蒸汽活化的含硫活性炭，其中的硫并非均处于单质硫的状态。由于活性炭公知的对氯胺和汞的去除效果（参见证据1，第79页第17行至第38行），本申请所获得的技术效果是可以预料的。
复审请求人于2019年3月8日提交了意见陈述书，同时提交了修改的权利要求书。修改后的权利要求书如下：
“1. 一种从水性溶液中除去氯胺和汞的方法，所述方法包括：
提供包含氯胺和汞的水性溶液；以及
使所述水性溶液与包含多孔碳基质的介质接触，其中所述介质是通过使(i)碳载体的表面和(ii)包含硫的反应物化合物在足以使所述反应物化合物热分解并使其能够与所述碳载体反应的温度下进行热反应而制备的；并且其中所述多孔碳基质包含至少6.0质量％的硫。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质主要为微孔的。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质的表面包含COxSy物质，其中x不超过0.1，并且y为0.005至0.3。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质还包含氮，并且所述硫与氮的总和为至少4.0质量％。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多孔碳基质为活性炭。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中基于XPS表面分析，至少0.2质量％的所述介质包含处于高于0的氧化态的硫。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述介质的体密度大于0.6g/cc。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述介质的灰分含量小于3％。
9. 一种从水性溶液中除去有机化合物的方法，所述方法包括：
使包含至少0.5ppm的氯胺和汞的水性溶液与包含具有至少6.0质量％硫的多孔碳基质的介质接触，以及收集所述洗出液，其中所述洗出液包含小于0.1ppm的氯胺。
10. 一种方法，所述方法包括：
提供通过使(i)碳载体的表面和(ii)包含硫的反应物化合物在足以使所述反应物化合物热分解并使其能够与所述碳载体反应的温度下进行热反应而制备的介质；以及
使所述介质与包含氯胺和汞的水性溶液接触，
其中在与所述介质接触之后，所述水性溶液具有减少量的氯胺和减少量的汞。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
（一）关于审查文本
复审请求人在答复复审通知书时提交了修改的权利要求书，经合议组审查，该修改的权利要求书符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定针对的文本是：2015年9月11日国际申请进入中国国家阶段时提交的说明书第1-183段、说明书附图图1-3、说明书摘要、摘要附图；2019年3月8日提交的权利要求第1-10项。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
评价一项权利要求的创造性时，如果一项权利要求所限定的技术方案相对于对比文件公开的技术方案的区别仅仅是本领域的公知常识，且所获得的技术效果是本领域技术人员预料得到的，则该权利要求所限定的技术方案是显而易见的。
1.权利要求1-10不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求1要求保护一种从水性溶液中除去氯胺和汞的方法，对比文件3公开了一种去除汞的方法，并具体公开了该方法可用于任何含有汞的水流，实施例公开了采用MERSORB?-LW，即含有13%硫活性炭材料吸附处理废水，从表1、表2可见MERSORB?-LW对于含有汞的废水具有一定的处理效果（参见说明书第1页第15行至第16行，第3页第15行至第19行，表1、表2）。可见，权利要求1与对比文件3的区别技术特征为：（1）水性溶液中还包含氯胺；（2）所述介质是通过使(i)碳载体的表面和(ii)包含硫的反应物化合物在足以使所述反应物化合物热分解并使其能够与所述碳载体反应的温度下进行热反应而制备的。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何制备含硫活性炭并同时处理含有氯胺和汞的水性溶液。
对于区别技术特征（1），本领域技术人员公知（参见证据1第79页第17行至第38行，第82页第18行至第24行）：活性炭吸附技术在水处理中是常规技术，如果把氯化和活性炭吸附结合使用就可消除水中剩余的氯和氯胺，并且活性炭对汞也有良好的处理效果。即活性炭脱除氯胺的原理包括吸附作用和化学反应。对比文件3的活性炭仍是微孔发达的多孔结构吸附剂，本领域技术人员可以预期活性炭本身的微孔结构对氯胺有一定的去除作用。因而，将对比文件3中的活性炭用于处理同时含汞和氯胺的废水是本领域技术人员容易想到的。
对于区别技术特征（2），对比文件3采用含有13%硫活性炭材料作为介质。而本领域技术人员公知（参见证据2第12页第（四）部分）当加热元素硫和硫的各种化合物时，无灰活性炭可吸收不同数量的硫，形成含硫活性炭。被吸收的硫进入表面氧化物的组成中，生产氧硫基和磺酰基，有硫和硫化氢存在时，则可生成硫化基和氢硫化基等（即包含化合物热分解以及硫与碳载体反应的过程）。即将碳载体的表面和含硫化合物在足以使所述反应物化合物热分解并使其能够与所述碳载体反应的温度下进行热反应而制备获得含硫活性炭是公知的制备含硫活性炭的方法。
因此，在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求所请求保护的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求2、5对多孔碳基质作了进一步限定。对比文件3已经公开了（参见说明书第3页第15行至第19行）碳基质为活性炭。而本领域技术人员公知活性炭是微孔发达的多孔炭吸附剂（参见证据1，第82页第10行至第12行）。因此在引用权利要求不具备创造性的基础上，权利要求2、5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3、4、6对多孔碳基质中的成分作了进一步限定。本领域技术人员公知活性炭的化学组成主要元素以碳为主，常含有O、H、N、S、P等非碳元素（参见证据1，第82页第18行至第21行）。上述权利要求3、4、6的附加技术特征中所限定的O、S、N的含量以及含有氧化态的硫是常规的，通过常规实验即可确定。因此，在引用权利要求不具备创造性的基础上，权利要求3、4、6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7、8对介质的体密度和灰分含量作了进一步限定。其所限定的体密度和灰分含量是常规的。因此在引用权利要求不具备创造性的基础上，权利要求7、8也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求9请求保护一种从水性溶液中除去有机化合物的方法，对比文件3公开的内容参见对权利要求1的评述。权利要求9与对比文件3的区别在于：除去有机化合物，水性溶液包含至少0.5ppm的氯胺和汞，以及收集洗出液，其中所述洗出液包含小于0.1ppm的氯胺。权利要求9实际解决的技术问题是：如何除去有机化合物，并同时处理含有一定浓度的氯胺和汞的水性溶液。活性炭常用于去除水中的有机物（参见证据1，第79页第10行至第11行），并且结合对权利要求1的评述可知，活性炭用于处理同时含汞和氯胺的废水是本领域技术人员容易想到的。而是否需要收集洗出液是根据实际需要确定的，原水中氯胺的浓度以及收集的洗出液中氯胺的浓度是常规的。因此，在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求所请求保护的技术方案是显而易见的，权利要求9不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求10请求保护一种方法，对比文件3公开的内容参见对权利要求1的评述。权利要求10与对比文件3的区别技术特征为：（1）提供通过使(i)碳载体的表面和(ii)包含硫的反应物化合物在足以使所述反应物化合物热分解并使其能够与所述碳载体反应的温度下进行热反应而制备的介质；（2）水性溶液中包含氯胺和汞。基于上述区别技术特征，权利要求10实际解决的技术问题是：如何制备含硫活性炭并同时处理含有氯胺和汞的水性溶液。对于上述区别技术特征，详见前述对权利要求1的评述。因此，在对比文件3的基础上结合本领域的公知常识得到该权利要求所请求保护的技术方案是显而易见的，权利要求10不具备突出的实质性特点，不符合专利法第22条第3款的规定。
（三）关于复审请求人的意见
复审请求人认为本申请具备创造性的理由主要为：
（1）不同来源和组成、加工方法、处理条件等的活性炭，制得的活性炭的物化性质大不相同，基于证据1、证据2和对比文件2的内容可知，并不是任何一种活性炭都能同时用于证据1所列的各种用途（例如除氯胺和除汞）。氯胺和汞是两种非常不相似的物质，证据1没有给出同时处理含有氯胺和汞的水性溶液的教导或启示。
（2）证据2中指出硫化物对碳的性质有极强的毒害作用，会导致炭的活性损失。例如，碳原料“褐煤”具有较高的含硫量，被认为是缺陷，需要加以处理降低含硫量。现有技术经硫浸渍使得硫含量提高的活性炭的用途主要是除汞。并且证据2并未教导或暗示用这样的活性炭来处理氯胺，也没有动机用含硫反应物去处理碳载体而使其硫含量提高。
（3）对比文件3针对的是含汞的废水流，含汞的废水流通常为采油过程中产生的产出水；对比文件3根本没有提及氯胺；而对比文件2中硫含量为0.50-1.2质量%的范围，对比文件3的活性炭硫含量远高于对比文件2规定的值，因此，本领域技术人员不会想到将对比文件3中的活性炭用于除去氯胺。
（4）本申请多孔碳基质的硫含量是对比文件2教导上限的5倍以上。证据2也教导了硫化物对活性炭的性质有极强的毒害作用。因而本领域技术人员不会想到将其用于除去氯胺，也预料不到有效去除的效果。本申请实施例1相对于比较例1表现出显著更高的除氯胺容量，产生了预料不到的技术效果。
对此，合议组认为：
（1）对比文件3已经公开了采用含硫13%的活性炭处理含汞废水。而本领域技术人员公知（参见证据1第79页第17行至第30行）活性炭脱除氯胺的原理包括吸附作用和化学反应。对比文件3的活性炭仍是微孔发达的多孔结构吸附剂，本领域技术人员可以预期该结构是可以对氯胺有吸附作用的。合议组考量了相关的现有技术包括对比文件2，证据2和对比文件2所记载的内容仅能说明其公开了含硫过高对催化活性具有一定的影响，但由于活性炭本身微孔结构对氯胺也有吸附作用，因此，尽管汞和氯胺是两者性质非常不相似的物质，本领域技术人员基于上述吸附作用仍有动机将对比文件3能除汞的含硫活性炭用于处理同时含有汞和氯胺的废水，且无需克服技术上的困难。
（2）证据2中褐煤中的硫含量高，是活性炭的原材料中含硫量高，与制成的含硫活性炭的含硫量含义并不相同。此外，对比文件3采用含硫13%的活性炭处理含汞废水，而现有技术已知活性炭的吸附特性可以脱除废水中的氯胺，在此基础上，本领域技术人员有动机将对比文件3的含13%硫的活性炭用于处理含氯胺和汞的废水。引入证据2是为了说明利用浸渍热处理制备含硫活性炭是公知的技术手段。
（3）对比文件3明确记载了（参见说明书第1页第15行至第2页第5行）废水可以是任何含有汞的废水流，比如，但不限于，采油过程的产出水。可见，对比文件3明确记载了可以将该方法用于含有汞的任何废液，而不仅仅是产油过程的产出水。即可以将其用于含有汞和其他污染物的其他废水，至于是否能对其他污染物进行去除，则应当基于本领域技术人员的普通技术知识进行判断。虽然对比文件2教导含硫活性炭含硫过高会降低活性炭的催化活性，但是，活性炭对氯胺的去除不仅仅是催化分解作用，还包括吸附作用。活性炭的多孔结构仍然可以吸附氯胺，具有一定的除去氯胺的作用。由于活性炭对氯胺的吸附作用，将其用于处理同时含有氯胺和汞的废水是容易想到的。
（4）尽管对比文件2和证据2教导硫化物过高对活性炭的催化活性具有一定的影响。但是含硫活性炭对氯胺仍具有吸附作用，可以一定程度地去除氯胺。比较例1采用的碳基质A为基于木材的活性炭，而实施例1采用的碳基质1为椰子壳活性炭经过加热并加入单质硫处理后制备成的炭块。两者采用的活性炭的差别不仅仅在于含硫量，因此该比较不足以说明本申请较对比文件3获得了预料不到的技术效果。
基于上述理由，合议组对于复审请求人的上述意见不予支持。
根据上述事实和理由，合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年2月5日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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