CN105749873A - 一种能高效回收一氧化碳的吸附剂及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能高效回收一氧化碳的吸附剂及其生产方法，该吸附剂由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜15?25份、改性柚子皮40?60份、氧化铝4?8份、氧化铈3?5份和二氧化钛0.5?2份。本发明以废弃的柚子皮作为氯化亚铜的载体，实现了废弃资源回收利用，制备的吸附剂比表面积达到250?280m2/g，对一氧化碳的吸附容量为7.8?8.7mmol/g以上。本吸附剂具有选择性高、吸附效率高、吸附容量大、成本低、生产工艺简单等优点，容易实现工业化生产。

Description

一种能高效回收一氧化碳的吸附剂及其生产方法
技术领域
本发明属于化工材料技术领域，具体是一种能高效回收一氧化碳的吸附剂及其生产方法。
背景技术
一氧化碳是一种重要的基础化工原料，可用于合成许多重要化工产品，如醋酸、甲酸、草酸、二甲基甲酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯以及各种金属羰基化合物等，可形成甲醇-醋酸-醋酸乙烯酯、草酸酯-乙二醇-聚酯、碳酸二甲酯-聚碳酸酯等产业链。一氧化碳来源丰富，通常通过煤造气或天然气造气得到，但因煤造气和天然气造气成本高，从工业尾气中回收一氧化碳具有成本优势。许多工业废气中均含有大量的一氧化碳，如甲醇尾气、电石炉尾气、焦炉气、黄磷尾气等。若能有效回收上述工业尾气，既能作为发展碳一化工的重要碳源，还可减少煤炭消耗，起到治理工业废气污染、实现资源循环利用的作用，具有经济、社会、环保等多重效益。
一氧化碳既是“碳一化学”的基础原料，又是有害的大气污染物，也是多种催化反应中的催化剂毒物，因此回收一氧化碳具有重要的意义。吸附法是一种最有效的分离一氧化碳的方法，它具有操作方便、能耗低、不存在溶剂损失和溶剂回收问题等特点。利用吸附法回收一氧化碳的关键就是研制选择性高、吸附效率高、吸附容量大、成本较低的吸附剂。
发明内容
本发明针对一氧化碳回收存在的问题，提供一种能高效回收一氧化碳的吸附剂及其生产方法。该吸附剂具有选择性高、吸附效率高、吸附容量大、成本低、生产工艺简单等优点。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜15-25份、改性柚子皮40-60份、氧化铝4-8份、氧化铈3-5份和二氧化钛0.5-2份。
进一步地，以上所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜20份、改性柚子皮50份、氧化铝6份、氧化铈4份和二氧化钛1.2份。
进一步地，以上所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜22份、改性柚子皮45份、氧化铝7份、氧化铈4份和二氧化钛1.5份。
进一步地，以上所述改性柚子皮是用高锰酸钾和磷酸对柚子皮进行改性。
进一步地，以上所述柚子皮的含水量≤15%。
进一步地，以上所述改性柚子皮的制备方法是将柚子皮粉碎至40-80目，加入浓度为10-15%的高锰酸钾溶液浸泡5-10h,取出后再放入浓度为10-12%的磷酸溶液浸泡3-5h，过滤，取滤饼，用蒸馏水将滤饼洗涤至中性，烘干，即得改性柚子皮。
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入70-100重量份的水，在转速为150-350r/min下搅拌30-60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150-200℃，保温3-5小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40-80目，即得吸附剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明以废弃的柚子皮作为氯化亚铜的载体，实现了废弃资源回收利用，制备的吸附剂具有较大的比表面积，吸附效果好，具有很好的经济效益。
、本发明配方中加入氧化铈和二氧化钛，吸附剂对一氧化碳的吸附容量有了明显的提高，提高吸附剂的吸附效果。
、本发明使用高锰酸钾和磷酸对柚子皮进行改性，制成的吸附材料易产生表面空穴，从而提高吸附材料的吸附性能。
4.本发明制备的吸附剂的比表面积达到250~280m2/g，对一氧化碳的吸附容量为7.8~8.7mmol/g以上。
5、本发明吸附剂具有选择性高、吸附效率高、吸附容量大、成本低、生产工艺简单等优点，容易实现工业化生产。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明详细说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜15份、改性柚子皮40份、氧化铝5份、氧化铈3份和二氧化钛0.5份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入70重量份的水，在转速为150r/min下搅拌60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150℃，保温4小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40目，即得吸附剂。
实施例2
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜18份、改性柚子皮45份、氧化铝4份、氧化铈3份和二氧化钛1.0份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入75重量份的水，在转速为200r/min下搅拌40分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为180℃，保温4小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至60目，即得吸附剂。
实施例3
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜20份、改性柚子皮50份、氧化铝6份、氧化铈4份和二氧化钛1.2份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入80重量份的水，在转速为250r/min下搅拌30分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150℃，保温5小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至60目，即得吸附剂。
实施例4
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜25份、改性柚子皮55份、氧化铝8份、氧化铈5份和二氧化钛2份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入85重量份的水，在转速为250r/min下搅拌30分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为160℃，保温3.5小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至80目，即得吸附剂。
实施例5
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜20份、改性柚子皮60份、氧化铝7份、氧化铈4份和二氧化钛1.8份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入100重量份的水，在转速为350r/min下搅拌30分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为180℃，保温3.5小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至60目，即得吸附剂。
实施例6
一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜22份、改性柚子皮45份、氧化铝7份、氧化铈5份和二氧化钛1.5份。
制备方法，包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入90重量份的水，在转速为300r/min下搅拌60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为200℃，保温4小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至80目，即得吸附剂。
经测定，按本发明制备的吸附剂的比表面积达到250~280m2/g，对一氧化碳的吸附容量为7.8~8.7mmol/g以上。

Claims (6)

1.一种能高效回收一氧化碳的吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜15-25份、改性柚子皮40-60份、氧化铝4-8份、氧化铈3-5份和二氧化钛0.5-2份。
2.根据权利要求1所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜20份、改性柚子皮50份、氧化铝6份、氧化铈4份和二氧化钛1.2份。
3.根据权利要求1所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：氯化亚铜22份、改性柚子皮45份、氧化铝7份、氧化铈4份和二氧化钛1.5份。
4.根据权利要求1所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，其特征在于：所述改性柚子皮是用高锰酸钾和磷酸对柚子皮进行改性。
5.根据权利要求4所述能高效回收一氧化碳的吸附剂，其特征在于：所述改性柚子皮的制备方法是将柚子皮粉碎至40-80目，加入浓度为10-15%的高锰酸钾溶液浸泡5-10h,取出后再放入浓度为10-12%的磷酸溶液浸泡3-5h，过滤，取滤饼，用蒸馏水将滤饼洗涤至中性，烘干，即得改性柚子皮。
6.根据权利要求1所述的一种能高效回收一氧化碳的吸附剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按照以上重量份数称取各原料加至搅拌机，然后加入70-100重量份的水，在转速为150-350r/min下搅拌30-60分钟，得糊状物料，自然冷却；
（2）将冷却后的糊状物料置于微波中，设定加热温度为150-200℃，保温3-5小时，得干燥物料；
（3）将干燥物料加入粉碎机粉碎至40-80目，即得吸附剂。
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