CN102423688B - 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 - Google Patents
一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102423688B CN102423688B CN 201110246973 CN201110246973A CN102423688B CN 102423688 B CN102423688 B CN 102423688B CN 201110246973 CN201110246973 CN 201110246973 CN 201110246973 A CN201110246973 A CN 201110246973A CN 102423688 B CN102423688 B CN 102423688B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- walnut shell
- active carbon
- walnut
- phosphine
- adsorbent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 title claims abstract description 91
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 title claims abstract description 91
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 77
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 36
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title abstract description 30
- 240000007049 Juglans regia Species 0.000 title 1
- 241000758789 Juglans Species 0.000 claims abstract description 90
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 51
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000005539 carbonized material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 16
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 8
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 18
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 abstract description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 26
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000011068 load Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(II) oxide Inorganic materials [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N Potassium permanganate Chemical compound [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZGKNDXOLMOFEJH-UHFFFAOYSA-M Sodium hypophosphite Chemical compound [Na+].[O-]P=O ZGKNDXOLMOFEJH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000000630 rising Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N Sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N acetylene Chemical compound C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005039 chemical industry Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental Effects 0.000 description 1
- 235000020673 eicosapentaenoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000001473 noxious Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus Chemical compound P12P3P1P32 OBSZRRSYVTXPNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法，将破碎、洗涤并干燥后的核桃壳原料置于管式炉中于一定温度下氮气保护炭化1h得炭化料，将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中于一定温度下氮气保护活化1h，核桃壳活化样经盐酸洗涤、热蒸馏水漂洗至中性并干燥后即得核桃壳活性炭，将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，经超声波浸渍、干燥和焙烧制得核桃壳活性炭吸附剂。其特征是采用核桃壳活性炭吸附剂处理含磷化氢废气时，具有净化效率高、吸附容量大、成本较低等优点，该吸附剂的开发为农林废弃物核桃壳的综合利用和磷化氢废气的净化提供了一种简便易行的途径。
Description
一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于浄化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂及其制备方法，属于材料制备技术应用于大气污染净化技术领域。
技术背景
[0002] 黄磷制备、镁粉制备、次磷酸钠生产、こ炔生产、饲料发酵、粮食熏蒸、半导体エ业生产等过程中所产生的气体中都含有一定浓度的磷化氢。尾气中的磷化氢直接排放到大气中会造成环境污染，危害人体健康。若将含磷化氢尾气尤其是富含CO的黄磷尾气加以利用，则会因磷化氢的存在而使催化剂中毒，严重制约了废物的资源化利用。磷化氢包括在美国EPA重点控制空气中190种有害污染物名单中，可见エ业废气中磷化氢的净化问题日益突出。
[0003]目前，国内外处理磷化氢废气的方法分为干法和湿法两大类。干法是利用磷化氢的还原性和可燃性，用固体氧化剂或吸附剂来脱除磷化氢，或者是直接燃烧。湿法则是按其所作用的脱磷剂的不同，又分为氧化还原吸收法和液相催化氧化法。
[0004] 燃烧法属于传统的处理方法，目前国内绝大多数次磷酸钠生产厂家均采用此エ艺方法处理尾气中的磷化氢。该方法エ艺流程简单，容易实现，但该法仅适用于高浓度磷化氢的处理，且在处理过程中仍然会有部分磷化氢和磷酸酸雾排入大气中造成二次污染。黄磷尾气传统处理方法中，也是利用此法在高温下将磷化氢及其它污染物氧化燃烧，但该法不能回收黄磷尾气中的CO，能源浪费巨大且严重污染大气环境。在《云南省2008〜2012年磷化工结构调整工作指导意见》中提出，要使黄磷生产中资源综合利用取得显著成效，I万吨及以上装置的磷炉尾气 利用率要超过90%，并熄灭“火炬”。因此寻找一种适宜的方法净化磷化氢废气已刻不容缓。
[0005] 氧化还原吸收法是利用磷化氢的还原性与含氧化剂(如次氯酸钠、高锰酸钾、浓硫酸、过氧化氢、磷酸等）的溶液反应，来实现磷化氢的净化，此法中需要消耗氧化剂，脱磷效率与氧化剂浓度密切相关，而且吸收反应过程中氧化剂浓度下降很快，因而存在运行成本较高，脱磷效率易波动，装置可操作性差等缺点。中国专利CN 85105317 (公开号）报道了从こ炔气体中洗除磷化氢的方法，该方法使用70%的磷酸溶液，但该法流程复杂，气体需经过石灰乳洗涤塔预处理，还需耗用纯氧对洗涤酸进行再生，且未提及洗涤后磷化氢的剩余浓度。
[0006] 美国专利US 5182088掲示以常用铜、锌氧化物为活性组分，再添加AgO、HgO等促进剂，以共沉淀法制备的化学吸附剂，化学吸附剂能显著提升吸附容量，但由于需添加贵金属（AgO)或高污染性重金属（HgO、CdO)等促进剂，势必增加制作成本与日后废料的处理费用。中国专利CN1565706A公开了以铜、锌、镁及锰的氧化物中至少ー种作为活性组分负载到选自铝、硅及钛的氧化物所组成的族群的载体成分上，提供一种用于化学吸附磷化氢的清洁剂。该法实现常温下化学吸附去除半导体厂及光电厂制程废气中的磷化氢，但未提及清洁剂失效后的再生或其他处理方式，其本质上只是将污染从气相转移到固相中而并没有实现彻底的净化。中国专利CN1345619A公布了一种变压变温吸附净化黄磷尾气的方法，该エ艺是在常温下直接吸附杂质磷，不需将磷催化氧化，省去了原料气加热和配氧的过程。吸附饱和后需加热再生，并引入一部分浄化气或是脱硫エ艺的解析气作为再生气，再生后的解吸气可用作燃料或直接放空。该法在一定程度上实现了黄磷尾气中CO的浄化，但对再生后的解吸气处置不够合理，磷化氢含量更高的再生解吸气经燃烧或直接放空后又进入了大气，并没有从本质上消除磷化氢对大气环境的污染。
[0007] 活性炭吸附法较其他处理技术更适用于净化低浓度磷化氢，其原理是利用磷化氢的强还原性与活性炭上的活性组分反应生成磷氧化物或磷酸，利用磷氧化物或磷酸在活性炭上的吸附能力远大于磷化氢这ー特点实现尾气中低浓度磷化氢的吸附净化。考虑到空白活性炭对磷化氢的吸附能力很差，为提高活性炭对磷化氢的吸附效果，研究者采用酸碱改性、硫化改性和金属改性等方式对活性炭进行改性，但总的来说，活性炭吸附剂对磷化氢的吸附容量较小，以往研究中所制备的活性炭吸附剂对磷化氢的饱和吸附容量最高仅为140mg/g左右，因此开发对磷化氢吸附容量较大的活性炭吸附剂成为本发明的重点内容。近年来，以农林废弃物为原料制备活性炭引起了许多研究者的关注，而将农林废弃物核桃壳制备而成的活性炭用于净化低浓度磷化氢未见报道。
发明内容
[0008] 本发明目的在于提供一种用于浄化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法，本方法以农林废弃物核桃壳为原料，采用炭化和氢氧化钾活化ニ步法制得核桃壳活性炭，为提高吸附剂对磷化氢的吸附容量，核桃壳活性炭经金属负载改性后制得核桃壳活性炭吸附剂，该吸附剂可实现尾气中磷化氢的完全脱除，即100%的净化效率，70°C时磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的饱和吸附容量高达595. 56mg/g,为常规活性炭吸附剂的4. 2倍。`[0009] 本发明目的是这样实现的：
[0010] ( I)将原料核桃壳破碎、洗涤并干燥后备用；
[0011] (2)将步骤（I)所得的核桃壳原料于一定炭化温度下氮气保护炭化lh，即得炭化料；
[0012] (3)将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合，所得混合料于一定活化温度下氮气保护活化lh，即得活化料；
[0013] (4)将核桃壳活化料用一定浓度的盐酸洗涤数次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品干燥后即得核桃壳活性炭；
[0014] (5)将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，活性组分为为铜、锌和镧，经超声波浸溃、干燥和焙烧处理后即得用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂。
[0015] 具体方法如下：
[0016] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0.5〜lcm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为300〜1000で，升温速率为5〜20°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1: 0. 5^5,活化温度为50(T90(TC，升温速率为5〜20°C /min ;将核桃壳活化料用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥6〜8h，350°C下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂。
[0017] 本发明具有下列优点和效果：本发明提供的核桃壳活性炭吸附剂，是利用农林废弃物核桃壳为原料，经主要步骤炭化、活化和金属负载而制得的核桃壳活性炭吸附剂，本发明采用较低浓度的活性组分铜、锌和镧作为促进剂，取代贵金属（AgO)或高污染性重金属(HgO、CdO)促进剂，节约了处理成本；常规活性炭对磷化氢吸附性能较差，本发明将农林废弃物核桃壳制备而得的空白活性炭经金属负载后，使其对磷化氢具有100%的去除效率和高达595. 56mg/g的饱和吸附容量，实现了低浓度磷化氢的吸附净化。
[0018] 采用本发明制备的核桃壳活性炭吸附剂吸附含低浓度磷化氢废气时，在2(T90°C的温度范围内均具有较高的吸附活性，因而该吸附剂为农林废弃物核桃壳的综合利用和磷化氢废气的浄化提供了一种简便易行的途径。
附图说明
[0019] 图1是磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的吸附等温线。
具体实施方式
[0020] 实施例1 :
[0021] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5^1cm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为600°C，升温速率为10°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1:2，活化温度为800°C，升温速率为10°C /min ;将核桃壳活化样用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥6〜8h，350°C下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂，其中铜、锌和镧在吸附剂上的负载量分为2. 5%, 0. 167%和0. 0833%。
[0022] 利用所制得的核桃壳活性炭吸附剂净化磷化氢，将吸附剂放置于固定床反应器中，吸附条件为吸附剂1. 16g、温度70°C、空速300(¾'原料气中磷化氢浓度为807ppm，氧气体积分数为1. 0%。此吸附剂对磷化氢的穿透吸附容量为130. 87mg/g，磷化氢净化效率随时间的变化如下表所示：
[0023]
时间（min) ]l20]600]750|780 [840 净化效率（%) ]l00]l00]l00]99. 03 [89. 08
[0024] 实施例2 ：
[0025] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5^1cm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为700°C，升温速率为20°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1:2，活化温度为9001：，升温速率为15°C /min ;将核桃壳活化样用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥fT8h，350°C下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂，其中铜、锌和镧在吸附剂上的负载量分为2. 5%, 0. 167%和0. 0833%。
[0026] 利用所制得的核桃壳活性炭吸附剂净化磷化氢，将吸附剂放置于固定床反应器中，吸附过程条件为吸附剂1. 16g、温度70 V、空速SOOOtr1、原料气中磷化氢浓度为830ppm，氧气体积分数为1. 0%，此吸附剂对磷化氢的穿透吸附容量为226. 00mg/g，磷化氢净化效率随时间的变化如下表所示：
[0027]
[0028] 实施例3 ：
[0029] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5^1cm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为700°C，升温速率为5°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1:4，活化温度为700°C，升温速率为20°C /min ;将核桃壳活化样用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥6〜8h，35(TC下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂，其中铜、锌和镧在吸附剂上的负载量分为2. 5%, 0. 167%和0. 0833%。
[0030] 利用所制得的核桃壳活性炭吸附剂净化磷化氢，将吸附剂放置于固定床反应器中，吸附过程条件为吸附剂0. 79g、温度70°C、空速800(¾'原料气中磷化氢浓度为840ppm，氧气体积分数为1. 0%，此吸附剂对磷化氢的穿透吸附容量为404. 52mg/g，磷化氢净化效率随时间的变化如下表所示：
[0031]
[0032] 实施例4 ：
[0033] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5^1cm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为300°C，升温速率为15°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1:1，活化温度为700°C，升温速率为5°C /min ;将核桃壳活化样用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥fT8h，350°C下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂，其中铜、锌和镧在吸附剂上的负载量分为2. 5%, 0. 167%和0. 0833%。[0034] 利用所制得的核桃壳活性炭吸附剂净化磷化氢，将吸附剂放置于固定床反应器中，吸附条件为吸附剂1. 16g、温度70°C、空速300(¾'原料气中磷化氢浓度为807ppm，氧气体积分数为1.0%。此吸附剂对磷化氢的穿透吸附容量为15.28mg/g，磷化氢净化效率随时间的变化如下表所示：
[0035]
[0036] 实施例5 ：
[0037] 将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5^1cm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为700°C，升温速率为10°C /min ;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1:3，活化温度为700°C，升温速率为10°C /min ;将核桃壳活化样用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥6〜8h，35(TC下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂，其中铜、锌和镧在吸附剂上的负载量分为2. 5%、0. 167%和0. 0833%。
[0038] 利用所制得的核桃壳活性炭吸附剂净化磷化氢，将吸附剂放置于固定床反应器中，进行磷化氢吸附等温线的测定，吸附条件为吸附剂0. 6g、温度6(T90°C、空速2100(¾'氧气体积分数为0.5%。不同温度下，磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的吸附等温线如图1所示。
[0039] 由图1可知，在实验浓度范围内，当吸附温度从60°C升高至70°C时，磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的饱和吸附容量随温度的升高而增大，而当温度高于70°C之后，磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的饱和吸附容量又随温度的升高而降低。当吸附温度为70°C时，磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的饱和吸附容量最
[0040] 大，为595. 56mg/g,为常规活性炭吸附剂的4. 2倍。
[0041] 根据实施例广4的磷化氢吸附穿透实验可知，磷化氢在本发明所制备的核桃壳活性炭吸附剂具有较高的净化效率，例如炭化温度为700°C，活化温度为700°C、碱碳比为4时制得的核桃壳活性炭吸附剂，当吸附过程条件为吸附剂0. 79g、温度70°C、空速800(¾'原料气中磷化氢浓度为840ppm，氧气体积分数为1. 0%时，核桃壳活性炭吸附剂在540min内仍对磷化氢具有100%净化效率，且穿透吸附容量高达404. 52mg/g ;根据实施例5的磷化氢吸附等温线实验可知，吸附温度为70°C时，磷化氢在核桃壳活性炭吸附剂上的饱和吸附容量最大，为595. 56mg/g,为常规活性炭吸附剂的4. 2倍。
Claims (1)
1. 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法，其特征在于：将原料核桃壳破碎至颗粒大小为0. 5〜lcm并洗涤，于100°C进行干燥处理直至恒重；洗涤干燥后的原料核桃壳置于管式炉中氮气保护炭化lh，其中炭化温度为700°C，升温速率为5〜20°C /min;将炭化料与活化剂氢氧化钾按一定比例固固混合均匀后置于管式炉中氮气保护活化lh，其中炭化料与活化剂氢氧化钾的质量比为1: 0. 5〜5，活化温度为50(T90(TC，升温速率为5〜20°C /min ;将核桃壳活化料用0. lmol/L的盐酸洗涤2次，并用热蒸馏水漂洗至中性，洗涤后的样品于110°C恒重后即得核桃壳活性炭；将核桃壳活性炭进行金属负载改性处理，金属活性组分为铜、锌和镧，采用超声波浸溃法进行改性，30°C下超声波浸溃40min，浸溃后样品于110°C下干燥6〜8h，350°C下焙烧6h后即得核桃壳活性炭吸附剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110246973 CN102423688B (zh) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110246973 CN102423688B (zh) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102423688A CN102423688A (zh) | 2012-04-25 |
| CN102423688B true CN102423688B (zh) | 2013-04-03 |
Family
ID=45957762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110246973 Expired - Fee Related CN102423688B (zh) | 2011-08-26 | 2011-08-26 | 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102423688B (zh) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102951639A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-06 | 中国计量学院 | 一种利用山核桃蒲壳制备高比表面积活性炭的方法 |
| CN102923701A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-13 | 中国计量学院 | 一种利用山核桃外蒲壳制备高品质活性炭的方法 |
| CN103495396B (zh) * | 2013-10-10 | 2015-04-08 | 同济大学 | 一种回收制药废气中有机大分子的吸附材料的制备方法 |
| CN103691403B (zh) * | 2013-12-03 | 2015-09-30 | 红云红河烟草(集团)有限责任公司 | 一种改性核桃壳多孔材料及其在卷烟中的应用 |
| CN103816868A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-05-28 | 石河子大学 | 一种中孔甜菜渣活性炭及其微波辅助制备方法 |
| CN104098094B (zh) * | 2014-07-26 | 2016-09-28 | 淮北市森化碳吸附剂有限责任公司 | 一种吸附磷化氢的活性炭及其制备方法 |
| CN105217628B (zh) * | 2015-10-27 | 2017-06-27 | 陕西师范大学 | 核桃壳制备活性炭的方法及其在特异性吸附‑催化取代脲类除草剂异丙隆降解中的应用 |
| CN105217715B (zh) * | 2015-10-27 | 2018-01-02 | 陕西师范大学 | 一种活性炭材料去除处理抗生素乙酰磺胺的方法 |
| CN106076061B (zh) * | 2016-06-30 | 2018-08-21 | 中山火炬职业技术学院 | 用于生鲜保藏的除味剂材料 |
| CN106904611B (zh) * | 2017-03-20 | 2018-06-29 | 陕西师范大学 | 一种核桃壳活性炭的制备方法 |
| CN107413329A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-12-01 | 中国第汽车股份有限公司 | 一种负载金属氧化物的活性炭制备方法 |
| CN107899547A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-13 | 当涂县瑞龙果树种植专业合作社 | 一种自来水厂除磷吸附剂及其制备方法 |
| CN108435175A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-24 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种催化氧化还原反应的改性碳基材料及其制备方法与应用 |
| CN108516550A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-09-11 | 云南师范大学 | 一种用于吸附水蒸气的咖啡壳活性炭及其制备方法 |
| CN110937601A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-31 | 天津大学 | 核桃壳基活性炭、制备方法及其应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0424094B2 (zh) * | 1983-09-27 | 1992-04-24 | Takeda Chemical Industries Ltd | |
| CN100336721C (zh) * | 2005-08-15 | 2007-09-12 | 昆明理工大学 | 一种超级活性炭的制备方法 |
| CN101564683A (zh) * | 2009-05-22 | 2009-10-28 | 昆明理工大学 | 净化低浓度磷化氢的过渡金属离子铜改性吸附剂制备方法 |
-
2011
- 2011-08-26 CN CN 201110246973 patent/CN102423688B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102423688A (zh) | 2012-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102423688B (zh) | 一种用于净化低浓度磷化氢的核桃壳活性炭吸附剂的制备方法 | |
| CN101259368B (zh) | 一种以zsm-5型分子筛为催化剂催化氧化no的方法 | |
| CN105056882A (zh) | 一种脱除硫化氢的改性生物炭基吸附剂的制备方法 | |
| CN111620431A (zh) | 吸附-解吸后的废弃生物炭在活化过硫酸盐降解持久性有机污染物上的应用 | |
| CN102580525A (zh) | 一种使用活性炭负载氧化铜复合催化剂吸附含氮氧化物的方法 | |
| CN104841441B (zh) | 一种水解‑氧化耦合法净化hcn的催化剂制备方法及应用 | |
| CN101695651A (zh) | 一种铜铁改性活性炭吸附剂及其制备方法 | |
| CN102489107A (zh) | 一种微波间歇辐照活性炭脱硫脱硝的方法 | |
| CN107008338B (zh) | 一种等离子体法制备sco脱硝催化剂的方法 | |
| CN102989301A (zh) | 烟气湿式还原一体化脱硫脱硝及无害处理和资源利用方法 | |
| CN109835897B (zh) | 一种金属/杂原子改性白酒糟基活性炭及其制备方法 | |
| CN100404135C (zh) | 一种整体式生物质气化焦油裂解催化剂的制备方法 | |
| CN101654232A (zh) | 一种还原条件下ph3的吸附净化方法 | |
| CN110479094A (zh) | 一种脱硫催化剂以及基于脱硫催化剂的烟气脱硫处理系统 | |
| CN113499778A (zh) | 一种煤气化渣水泥窑炉高温烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN101564683A (zh) | 净化低浓度磷化氢的过渡金属离子铜改性吸附剂制备方法 | |
| CN101791519B (zh) | 活性半焦法处理含h2s酸气的应用工艺 | |
| CN104190358B (zh) | NOx吸附剂 | |
| CN112340830A (zh) | 以吸附-解析后的废弃吸附剂为原料的催化剂在活化过硫酸盐处理高盐有机废水中应用 | |
| CN101318124A (zh) | 一种低浓度磷化氢净化用分子筛吸附剂的制备方法 | |
| CN106744952A (zh) | 污水污泥制备改性活性焦的方法 | |
| CN101695653A (zh) | 一种低浓度磷化氢的改性活性炭吸附剂及制备方法和应用 | |
| CN109433236A (zh) | 多孔炭材料负载零价Fe-Fe3C的脱硝催化剂及其制备、使用方法 | |
| Jiang et al. | Simultaneous removal of hydrogen sulfide and ammonia in the gas phase: a review | |
| CN101985355A (zh) | 一种污泥制备活性炭的方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130403 Termination date: 20140826 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |