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        氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料及其制備方法
        編輯:活性炭廠家直銷   時間:2020-07-06

        技術領域

        [0001] 本發明涉及一種蜂窩活性炭吸附材料及其制備方法,特別是一種氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料及其制備方法。

         

        背景技術

        [0002] 在各種大氣污染物中,NOX 的污染及其造成的危害不容忽視。NOx 大多來自于燃料燃燒,即汽車尾氣、工業窯爐排放物等。NOx 的主要組成為 NO,其在大氣中緩慢氧化成棕紅色具有刺激性臭味的NO2。NOx 是形成酸雨酸霧的主要污染物,與碳氫化合物可形成光化學煙霧,還參與臭氧層的破壞。氮氧化物對人體危害主要侵入呼吸道深部的細支氣管及肺泡, 對肺組織產生強烈的刺激及腐蝕作用,引起肺水腫。高濃度的一氧化氮亦可使血液中的氧和血紅蛋白變為高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧,出現高鐵血紅蛋白癥和中樞神經損害癥狀。據有關資料統計,全世界每年向大氣排放的氮氧化物為 7500 萬噸,因此如何有效地消除污染己成為目前環境保護領域中一個令人關注的課題。

        [0003] NOx 凈化處理按工藝可分為干法和濕法。干法包括催化還原法、吸附法等 ;濕法包括酸吸收、堿吸收、氧化吸收等。吸附法凈化 NOx 廢氣的優點是 :凈化效率高,不消耗化學物質,設備簡單,操作方便。用活性炭、活性焦、天然沸石、硅膠及泥煤等吸附劑可以吸附脫除NOx,其中有些吸附劑如活性炭、活性焦及分子篩等,兼有催化的性能,能將煙氣中的 NO 化氧化為 NO2。

        [0004] 活性炭是一種孔隙結構發達,比表面積大的多孔性材料。由于它的多孔性結構,其吸附能力較強,可以應用到大氣中低濃度 NOx 的吸附凈化。

        [0005] 活性炭的比表面積、孔徑分布等表面結構和表面化學性質對其吸附能力有很大影 響。普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布過寬、比表面積低和吸附性能差等缺點。因此有必要對其進行改性,從而提高其吸附性能。目前,活性炭表面化學改性的主要方法包括 氧化改性、還原改性、負載金屬改性及負載表面活性劑改性等。

        [0006] 活性炭改性制備 NOx 吸附劑的研究中,中國專利 CN1229693A 公開了一種以活性炭為載體,以碘酸鹽為活性組分,堿金屬族氫氧化物為添加劑,用于常溫、常壓下凈化 SO2 NO2 吸附劑,但專利沒有提及對NO 的去除,且沒有對該吸附劑的飽和吸附容量和穿透時間進行考察。中國專利CN1830542A 公開了一種用于對多種有害氣體脫除,利用活性組分為 Cu、K、Na 、OH等浸漬活性炭。其制備方法是按照活性炭吸水量的 70  95 %的溶液體積均勻地浸漬到活性炭上,在 130  180 ℃的溫度下,用可控制氧氣量的空氣流進行干燥、活化。該發明制備的活性炭對 H2S 和 VOCs 的吸附性能最好,對多種有害氣體綜合吸附性能較好,但其處理氣體空速較低且沒有考察對 NO 的轉化吸附作用。

         

        發明內容

        [0007] 本發明的目的之一在于提供一種氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料。

        [0008] 本發明的目的之二在于提供該吸附材料的制備方法。


        [0009] 一種氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料,其特征在于該吸附材料以蜂窩活性炭為載體,其中吸附有氯化亞銅,氯化亞銅的負載量為活性碳質量的 5-20%。

        [0010] 一種制備上述的氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料的制備方法,其特征在于該方法的具體步驟為

        a. 將氯化亞銅溶于含胺溶劑中混合成溶液,其中 Cu+:NH +  的摩爾比為 1 2  4,;

        b. 將干燥后的活性炭以等體積浸漬于步驟 a 所得溶液中 1 小時 ;然后取出活性炭并進行干燥處理 ;

        c. 將步驟b 所得活性碳以等體積浸漬于濃度為5  20% 的氧化劑溶液中1  2 小時, 并且Cu+ 與氧化劑的摩爾比為 1 1  2,然后于 80-120℃烘箱中干燥 2h,制得氯化亞銅改性蜂窩活性炭吸附材料。

        [0011] 上述的活性炭為果殼炭、煤質炭或木質炭,其孔隙率為 50  200  / 平方英寸。

        [0012] 上述的果殼炭為椰殼、杏核、核桃殼或橄欖殼。

        [0013] 上述的含胺溶劑為 :氨水或氯化銨、乙二胺、三乙胺的水溶液。

        [0014] 上述強氧化劑為高錳酸鉀、次氯酸鉀、三氯化鐵或雙氧水。

        [0015] 與現有技術相,本發明采用等體積浸漬和金屬負載相結合的技術制備活性炭, 所得活性炭具有 NOx 轉化吸附率高、吸附容量大、成本低、工藝簡單等特點。對 NOx 氣體的吸附效率和吸附容量有明顯提高。該吸附劑對 SO2、VOCS 等氣體亦具有高效的吸附作用。[0016] 活性炭吸附性能評價在活性碳材料吸附性能評價Φ16mm、 300mm 直型玻璃管反應器中進行,反應氣體積空GHSV 15000h-1,吸附劑用量 10ml,反應在常溫常壓環境下進行。原料氣 NOx 濃度 35ppm,NO  NO2 比例約為 9 1,其余為空氣。

        [0017] 本發明以未改性的 200  / 平方英寸活性碳Φ16mm、高 50mm)為對比吸附劑,原料氣 NOx 濃度為 35ppm,NO  NO2 比例約為 9 1,其余為空氣。

         

        附圖說明

        [0018] 1 為本發明實施例所得蜂窩活性炭吸附材料與比較例對 NO 凈化效果對比表。

         

        具體實施方式

        [0019] 實施例 1 :將 200 / 平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 20% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以 Cu+:NH3+ =1:4 的比例,加入氨水,將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。

        [0020] Cu+: 氧化劑 =1:2 的比例配制高錳酸鉀溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液

        中等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0021] 實施例 2 :將 200 / 平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 20% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以 Cu+:NH3+ =1:2 的比例,加入乙二胺, 將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。


        [0022] Cu+: 氧化劑 =1:2 的比例配制高錳酸鉀溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液中等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0023] 實施例 3 :將 50  / 平方英寸活性碳裁制成 Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 20% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以 Cu+:NH3+ =1:2 的比例,加入氨水,將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。

        [0024] Cu+: 氧化劑 =1:2 的比例配制三氯化鐵溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液

        中等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0025] 實施例 4 :將 100 / 平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 10% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以 Cu+:NH3+ =1:2 的比例,加入氯化銨, 將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。

        [0026] Cu+: 氧化劑 =1:2 的比例配制次氯酸鉀溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液

        中等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0027] 實施例 5 :將 100 / 平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 10% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以 Cu+:NH3+ =1:3 的比例,加入氨水,將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。

        [0028] Cu+: 氧化劑 =1:4 的比例配制雙氧水溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液中

        等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0029] 實施例 6 :將 150 / 平方英寸活性碳裁制成Φ16mm、高 50mm 的圓柱體,在 120℃ 烘箱中干燥 1h。配制 5% 的氯化亞銅溶液 2.5ml。以Cu+:NH3+ =1:2 的比例,加入氨水,將氯化亞銅完全溶解 ;

        將干燥后的活性炭置于溶液中等體積浸漬 1h ;然后再將活性炭取出于 120℃烘箱中干 2h。

        [0030] Cu+: 氧化劑 =1:4 的比例配制雙氧水溶液,將干燥后的活性碳在氧化劑溶液中

        等體積浸漬 1h,然后于 120℃烘箱中干燥 2h,制得改性活性碳。

        [0031] 1 為以上各實施例與比較例對 NO 凈化效果對比表。


         公司主營:防水蜂窩活性炭、耐水蜂窩活性炭、蜂窩狀活性炭等產品。



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