CN106111089A - 基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备方法和应用，该制备方法包括：1)在保护气的存在下，将膨润土进行煅烧以制得膨润土粉末；2)将活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与膨润土粉末置于酸液中进行活化处理以制得活化混合物；3)将MDI、TDI、聚醚多元醇、硅胶、草酸钛钾与活化混合物在超声波的存在下进行接触反应以制得发泡树脂；4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末，接着将阴离子表面活性剂、水与发泡树脂粉末混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物。通过该方法制得的组合物对于净化谷物烘干机尾气具有优异的净化能力，同时该制备方法操作简单，原料易得。

Description

基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备 方法和应用
技术领域
本发明涉及净化谷物烘干机尾气的组合物，具体地，涉及一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备方法和应用。
背景技术
谷物烘干机是一种烘干机的总成。是粮食烘干机各种设备的统称。按谷物与气流相对运动方向，烘干机可分为横流、混流、顺流、逆流及顺逆流、混逆流、顺混流等型式。谷物烘干机的工作原理为：首先通过加热装置将空气加热成热空气，然后将热空气通入谷物中以对谷物进行加热。
谷物加热完成后，热空气冷却后的尾气中含有大量的尘埃颗粒以及谷物呼吸产生的废气。目前，谷物烘干机尾气的处理方式为：将尾气排入一根长的管道中，使得尾气中的尘埃颗粒能够在管道中沉降下来，然后将尾气直接排放至大气中。这种尾气处理方式不仅需要较大的空间和设备，同时尾气的处理的效果也不是十分理想，一方面,尘埃颗粒难以完全清楚，另一方面，谷物呼吸产生的废气(主要是谷物无氧呼吸产生的一氧化碳)没有得到解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物及其制备方法和应用，通过该方法制得的组合物对于净化谷物烘干机尾气具有优异的净化能力，同时该制备方法操作简单，原料易得。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物的制备方法，该制备方法包括：
1)在保护气的存在下，将膨润土进行煅烧以制得膨润土粉末；
2)将活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与膨润土粉末置于酸液中进行活化处理以制得活化混合物；
3)将MDI(4,4，-二苯基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)、聚醚多元醇、硅胶、草酸钛钾、硅胶与活化混合物在超声波的存在下进行接触反应以制得发泡树脂；
4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末，接着将阴离子表面活性剂、水与发泡树脂粉末混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物。
本发明还提供了一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物，该组合物通过上述的方法制备而得。
本发明进一步提供了一种上述的基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物在净化谷物烘干机尾气中的应用。
通过上述技术方案，本发明通过各原料和各步骤的协同作用使得制得的基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物对于对于净化谷物烘干机尾气具有优异的净化能力，不仅能够清除尾气中的尘埃颗粒，同时对谷物呼吸产生的废气(主要是谷物无氧呼吸产生的一氧化碳)具有优异的吸收能力。此外，本发明提供的制备方法具有步骤简单、原料易得、便于推广的优点。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物的制备方法，该制备方法包括：
1)在保护气的存在下，将膨润土进行煅烧以制得膨润土粉末；
2)将活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与膨润土粉末置于酸液中进行活化处理以制得活化混合物；
3)将MDI(4,4，-二苯基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)、聚醚多元醇、硅胶、草酸钛钾与活化混合物在超声波的存在下进行接触反应以制得发泡树脂；
4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末，接着将阴离子表面活性剂、水与发泡树脂粉末混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物。
在上述制备方法的步骤1)中，煅烧的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤1)中，煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为420-450℃，煅烧时间为4-6h。
在上述制备方法的步骤1)中，保护气的具体种类可以在宽的范围内选择，但是从保护效果上考虑，优选地，保护气选自氮气、氦气、氖气和氩气中的一种或多种。
在上述制备方法的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的活性炭粉末，麦麸粉末的用量为20-26重量份，粉煤灰的用量为12-17重量份，膨润土粉末的用量为35-52重量份。
在上述制备方法的步骤2)中，酸液的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的活性炭粉末，酸液的用量为300-500重量份，并且酸液的pH为3.5-5。
在上述制备方法的步骤2)中，活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与膨润土粉末的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤2)中，活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与膨润土粉末的粒径均为10微米以下。
在上述制备方法的步骤2)中，活化处理的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤2)中，活化处理至少满足以下条件：活化温度为45-50℃，活化时间为1-1.5h。
在上述制备方法的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤3)中，相对于100重量份的MDI，TDI的用量为15-24重量份，聚醚多元醇的用量为110-130重量份，硅胶的用量为22-32重量份，草酸钛钾的用量为0.5-2重量份，活化混合物的用量为45-68重量份。
在上述制备方法的步骤3)中，接触反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤3)中，接触反应至少满足以下条件：反应温度为60-85℃，反应时间为6-10h，超声波的频率为20-30MHz。
在上述制备方法的步骤3)中，聚醚多元醇的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤3)中，聚醚多元醇选自牌号L61、牌号L64和牌号F68的聚醚多元醇中的一种或多种。
在上述制备方法的步骤4)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤4)中，相对于100重量份的发泡树脂粉末，阴离子表面活性剂的用量为3-5重量份，水的用量为30-50重量份。
在上述制备方法的步骤4)中，发泡树脂粉末的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤4)中，发泡树脂粉末的粒径为10微米以下。
在上述制备方法的步骤4)中，阴离子表面活性剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的组合物对净化谷物烘干机的尾气具有更优异的净化能力，优选地，在步骤4)中，阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠和十二烷基萘磺酸钠中的一种或多种。
本发明还提供了一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物，该组合物通过上述的方法制备而得。
本发明进一步提供了一种上述的基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物在净化谷物烘干机尾气中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1)在保护气(氮气)的存在下，将膨润土于430℃下进行煅烧5h以制得膨润土粉末(粒径10μm以下)；
2)将活性炭粉末(粒径10μm以下)、麦麸粉末(粒径10μm以下)、粉煤灰(粒径10μm以下)、膨润土粉末与酸液(pH为4)按照100：24：15：42：400的重量比混合，且于48℃下进行活化处理1.2h以制得活化混合物；
3)将MDI、TDI、聚醚多元醇(牌号L61)、硅胶，草酸钛钾与活化混合物按照100：20：120：28：0.9：58的重量比在频率为25MHz的超声波的存在下且75℃下进行接触反应8h以制得发泡树脂；
4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末(10微米以下)，接着将阴离子表面活性剂(十二烷基硫酸钠)、水与发泡树脂粉末按照100：4：40重量比混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物A1。
实施例2
1)在保护气(氖气)的存在下，将膨润土于420℃下进行煅烧4h以制得膨润土粉末(粒径10μm以下)；
2)将活性炭粉末(粒径10μm以下)、麦麸粉末(粒径10μm以下)、粉煤灰(粒径10μm以下)、膨润土粉末与酸液(pH为3.5)按照100：20：12：35：300的重量比混合，且于45℃下进行活化处理1h以制得活化混合物；
3)将MDI、TDI、聚醚多元醇(牌号L64)、硅胶、草酸钛钾与活化混合物按照100：15：110：22：0.5：45的重量比在频率为20MHz的超声波的存在下且60℃下进行接触反应6h以制得发泡树脂；
4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末(10微米以下)，接着将阴离子表面活性剂(月桂醇硫酸钠)、水与发泡树脂粉末按照100：3：30重量比混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物A2。
实施例3
1)在保护气(氩气)的存在下，将膨润土于450℃下进行煅烧6h以制得膨润土粉末(粒径10μm以下)；
2)将活性炭粉末(粒径10μm以下)、麦麸粉末(粒径10μm以下)、粉煤灰(粒径10μm以下)、膨润土粉末与酸液(pH为5)按照100：26：17：52：500的重量比混合，且于50℃下进行活化处理1.5h以制得活化混合物；
3)将MDI、TDI、聚醚多元醇(牌号F68)、硅胶、草酸钛钾与活化混合物按照100：24：130：32：2：68的重量比在频率为30MHz的超声波的存在下且85℃下进行接触反应10h以制得发泡树脂；
4)将发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末(10微米以下)，接着将阴离子表面活性剂(十二烷基萘磺酸钠)、水与发泡树脂粉末按照100：5：50重量比混合以制得基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得组合物B1，不同的是，步骤3)中未使用活化混合物。
对比例2
按照实施例1的方法进行制得组合物B2，不同的是，步骤3)中未使用草酸钛钾。
对比例3
按照实施例1的方法进行制得组合物B3，不同的是，步骤3)中未使用硅胶。
对比例4
按照实施例1的方法进行制得组合物B4，不同的是，步骤4)中未使用阴离子表面活性剂。
检测例1
检测净化谷物烘干机尾气中PM10.0(粒径小于或等于10.0μm的尘埃颗粒的浓度，μg/m3)以及CO的浓度(μg/m3)；将上述组合物分别装填于双层过滤网中组成过滤器，然后将尾气分别通过过滤器，然后检测经过净化处理后的尾气中PM10.0以及CO的浓度。
表1
通过上述实施例、对比例以及检测例可知，本发明提供的用于净化谷物烘干机尾气的组合物对于净化谷物烘干机尾气具有优异的净化能力。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)在保护气的存在下，将膨润土进行煅烧以制得膨润土粉末；
2)将活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与所述膨润土粉末置于酸液中进行活化处理以制得活化混合物；
3)将MDI(4,4，-二苯基甲烷二异氰酸酯)、TDI(甲苯二异氰酸酯)、聚醚多元醇、硅胶、草酸钛钾与所述活化混合物在超声波的存在下进行接触反应以制得发泡树脂；
4)将所述发泡树脂粉碎以得到发泡树脂粉末，接着将阴离子表面活性剂、水与所述发泡树脂粉末混合以制得所述基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述煅烧至少满足以下条件：煅烧温度为420-450℃，煅烧时间为4-6h；
优选地，所述保护气选自氮气、氦气、氖气和氩气中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤2)中，相对于100重量份的所述活性炭粉末，所述麦麸粉末的用量为20-26重量份，所述粉煤灰的用量为12-17重量份，所述膨润土粉末的用量为35-52重量份；
优选地，在步骤2)中，相对于100重量份的所述活性炭粉末，所述酸液的用量为300-500重量份，并且所述酸液的pH为3.5-5。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤2)中，所述活性炭粉末、麦麸粉末、粉煤灰与所述膨润土粉末的粒径均为10微米以下；
优选地，在步骤2)中，所述活化处理至少满足以下条件：活化温度为45-50℃，活化时间为1-1.5h。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，在步骤3)中，相对于100重量份的所述MDI，所述TDI的用量为15-24重量份，所述聚醚多元醇的用量为110-130重量份，所述硅胶的用量为22-32重量份，所述草酸钛钾的用量为0.5-2重量份，所述活化混合物的用量为45-68重量份。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，在步骤3)中，所述接触反应至少满足以下条件：反应温度为60-85℃，反应时间为6-10h，超声波的频率为20-30MHz；
优选地，在步骤3)中，所述聚醚多元醇选自牌号L61、牌号L64和牌号F68的聚醚多元醇中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，在步骤4)中，相对于100重量份的所述发泡树脂粉末，所述阴离子表面活性剂的用量为3-5重量份，所述水的用量为30-50重量份。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，在步骤4)中，所述发泡树脂粉末的粒径为10微米以下；
优选地，在步骤4)中，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸钠和十二烷基萘磺酸钠中的一种或多种。
9.一种基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物，其特征在于，所述组合物通过权利要求1-8中任意一项所述的方法制备而得。
10.一种如权利要求9所述的基于硅胶改性的用于净化谷物烘干机尾气的组合物在净化谷物烘干机尾气中的应用。
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