CN107828379A - 一种腐植酸降霾抑尘剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腐植酸降霾抑尘剂及其制备方法和应用，属于环保技术领域。制备方法包括：以质量份数计，分别称取腐植酸、0.1～10份活性碳纤维、5～45份丙烯酸、2.6～22.5份氢氧化钠、0.1～5份提取纤维素、2～25份聚乙烯醇、0.12～5份引发剂、0.08～3份交联剂、乙醇2～37.5份和水50～267份；向腐植酸中加水30～100份，搅拌后微波反应得腐植酸溶液；聚乙烯醇经乙醇浸泡、烘干、加入水溶胀和水浴下搅拌溶解，冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；将丙烯酸、氢氧化钠、活性碳纤维、提取纤维素、引发剂、交联剂及聚乙烯醇溶液加到腐植酸溶液中，搅拌，得混合体系；将混合体系微波反应后干燥、粉碎。该方法简单，绿色环保，适合工业化放大生产。经制得的产品既可吸附气态污染物，又可抑制建筑等地的扬尘。

Description

一种腐植酸降霾抑尘剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种腐植酸降霾抑尘剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着频繁来袭的大范围严重雾霾，不时启动的空气重污染预警，人们对雾霾的认识逐渐加深，对控制其危害的需要也越来越迫切。而工厂排放废气及建筑等扬尘是组成雾霾污染的两种主要来源，针对这两种不同形态的污染物，一直以来人们都是分别制备扬尘抑制剂以及吸附剂分别进行处理，重复操作，并且使用完的产品成为废弃物，浪费人力、物力和财力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种腐植酸降霾抑尘剂及其制备方法和应用，该方法操作简单，对设备要求低，绿色环保，适合工业化放大生产。经该方法制得的腐植酸降霾抑尘剂既可吸附气态污染物硫氧化物和氮氧化物，可以抑制建筑等地的扬尘。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，包括以下步骤：
1)以质量份数计，分称称取1～7份的腐植酸、0.1～10份的活性碳纤维、5～45份的丙烯酸、2.6～22.5份的氢氧化钠、0.1～5份的提取纤维素、2～25份的聚乙烯醇、0.12～5份的引发剂，0.08～3份的交联剂，乙醇2～37.5份和水50～267份，备用；
2)腐植酸中加入水30～100份，搅拌后，在300～500W微波功率下反应2～10min，得腐植酸溶液；
3)聚乙烯醇用80～90％乙醇浸泡，浸泡处理后烘干，然后加入水20～167份溶胀，并置于90～95℃水浴下搅拌溶解，然后冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；
4)将丙烯酸、氢氧化钠、活性碳纤维、提取纤维素、引发剂、交联剂及步骤2)中的聚乙烯醇溶液加到步骤1)中的腐植酸溶液中，搅拌均匀得混合体系；
5)将步骤4)中混合体系置于200W～350W微波功率下反应5min～25min，然后干燥、粉碎，制得腐植酸降霾抑尘剂。
优选地，步骤1)中腐植酸为煤炭中提取的腐植酸。
优选地，步骤3)中提取纤维素为蔗渣浆提取纤维素、麦秸提取纤维素、糠醛渣提纤维素和苹果渣提取纤维素中的一种；引发剂为过硫酸钾；交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺。
优选地，步骤5)中干燥温度为80℃～100℃，干燥时间为6～10h。
优选地，步骤5)中粉碎的粒径为100～200目。
本发明还公开了采用上述方法制得的腐植酸降霾抑尘剂。
本发明还公开了上述腐植酸降霾抑尘剂在治理雾霾中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种腐植酸降霾抑尘剂制备方法，该方法中所用原料包括腐植酸和丙烯酸，其中，腐植酸具有较强的吸附及络合功能，能够有效吸附雾霾中的有害气体，并且通过配方中吸水性丙烯酸的加入，有效的将抑制建筑及运输扬尘与治理雾霾相结合。该方法操作简单，对设备要求低，绿色环保，适合工业化放大生产。
经本发明制备的腐植酸降霾抑尘剂，既可应用于气态污染物吸附硫氧化物和氮氧化物，又可以抑制建筑等地的扬尘，并且吸附完成后不用任何处理工艺，直接成为土壤改良剂，为植物吸收利用，提供养分，而且对雾霾的治理有直接的改观作用。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
所用原料均为市售产品，对厂家没有限制。
实施例1
按质量份数，将1份腐植酸放入微波反应玻璃器中，加30份水搅拌，在500W功率下反应2min，打开腐植酸反应基团，得腐植酸溶液；将2份聚乙烯醇用85％2份乙醇浸泡处理2次后烘干，加20份蒸馏水溶胀，于90℃水浴搅拌溶解后冷至室温，得聚乙烯醇溶液，备用；称取5份丙烯酸、2.6份氢氧化钠、0.1份提取纤维素、0.1份活性碳纤维、0.12份引发剂、0.08份交联剂以及2份聚乙烯醇溶液同时加入腐植酸溶液中，剧烈搅拌20min，得混合体系，将混合体系放入微波炉中在300W下反应10min，然后90℃下干燥10h，粉碎，制得腐植酸降霾抑尘剂，其中，腐植酸为煤炭中提取的腐植酸，提取纤维素为蔗渣浆提取纤维素，引发剂为过硫酸钾，交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺，粉碎的粒径为100目。
实施例2
按质量份数，将7份腐植酸放入微波反应玻璃器中，加80份水搅拌，在500W功率下反应2min，打开腐植酸反应基团，得腐植酸溶液；将25份聚乙烯醇用37.5份80％乙醇浸泡处理2次后烘干，加167份蒸馏水溶胀，于95℃水浴搅拌溶解后冷至室温，得聚乙烯醇溶液，备用；称取45份丙烯酸、22.5份氢氧化钠、5份提取纤维素、10份活性碳纤维、5份引发剂、3份交联剂以及25份聚乙烯醇溶液同时加入腐植酸溶液中，剧烈搅拌20min，得混合体系，将混合体系放入微波炉中在200W下反应5min，然后100℃下干燥8h，粉碎，制得降腐植酸霾抑尘剂，其中，腐植酸为煤炭中提取的腐植酸，提取纤维素为麦秸提取纤维素，引发剂为过硫酸钾，交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺，粉碎的粒径为150目。
实施例3
按质量份数，将5份腐植酸放入微波反应玻璃器中，加100份水搅拌，在500W功率下反应2min，打开腐植酸反应基团，得腐植酸溶液；将10份聚乙烯醇用25份80％乙醇浸泡处理2次后烘干，加100份蒸馏水溶胀，于92℃水浴搅拌溶解后冷至室温，得聚乙烯醇溶液，备用；称取30份丙烯酸、15份氢氧化钠、3份提取纤维素、5份活性碳纤维、2.5份引发剂、2份交联剂以及25份聚乙烯醇溶液同时加入腐植酸溶液中，剧烈搅拌25min，得混合体系，将混合体系放入微波炉中在350W下反应25min，然后100℃下干燥6h，粉碎，制得腐植酸降霾抑尘剂，其中，腐植酸为煤炭中提取的腐植酸，提取纤维素为糠醛渣提取纤维素，引发剂为过硫酸钾，交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺，粉碎的粒径为200目。
实施例4
按质量份数，将2.3份腐植酸放入微波反应玻璃器中，加55份水搅拌，在500W功率下反应2min，打开腐植酸反应基团，得腐植酸溶液；将8份聚乙烯醇用10份90％乙醇浸泡处理2次后烘干，加66份蒸馏水溶胀，于94℃水浴搅拌溶解后冷至室温，得聚乙烯醇溶液，备用；称取12份丙烯酸、8.2份氢氧化钠、2.5份提取纤维素、6.6份活性碳纤维、4份引发剂、1.8份交联剂以及8份聚乙烯醇溶液同时加入腐植酸溶液中，剧烈搅拌18min，得混合体系，将混合体系放入微波炉中在320W下反应21min，然后80℃下干燥10h，粉碎，制得腐植酸降霾抑尘剂，其中，腐植酸为煤炭中提取的腐植酸，提取纤维素为苹果渣提取纤维素，引发剂为过硫酸钾，交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺，粉碎的粒径为200目。
本发明所用原料均为市售产品，对厂家没有限制。
为了验证本发明的试验效果，将实施例1～4制备的腐植酸降霾抑尘剂均匀的喷洒于裸露地表或工地8～14份/平方米，能有效保护植被生长，通过检测诺方SDL307Mini激光PM2.5检测仪检测结果证明其能有效减少扬尘并降低雾霾PM2.5颗粒物，具体检测结果见表1。
为了说明本发明的效果，对上述实施例1～4得到的固态除霾功能制剂进行吸附性能研究，其吸附测试试验在固定床连续流动反应装置上进行，雾霾的主要有害成分为硫氧化物及其形成的颗粒物、挥发性有机物及其形成的颗粒物，反应装置模拟烟气(SO2)、VOCs发生器、水汽发生器三通控制，流经恒温吸附床系统，即由石英管反应器，石英管两端用插有管道的橡皮塞密封固定，石英管内脱硫剂两端用玻璃棉支撑，反应温度由热电偶测量控制，由阀门控制气体通路进出口体积含量由转子流量计控制，VOCs出口流量由气相色谱仪检测，其中，模拟烟气控制二氧化硫，转子流量计测定二氧化硫吸附率，气相色谱测定亚甲基蓝吸附率。
吸附性能试验是在室温、常压条件下进行，分别通过反应装置，控制气体进入种类及流量大小，先将装置二氧化硫与水汽同时打开控制二氧化硫流量大小在经吸附装置，最后由出口流出，转子流量计检测大小，在以同样的方法测有机溶胶(亚甲基蓝)有害物的吸附量。具体试验结果如表1所示。其中，VOCs挥发性有机物是雾霾中的一种化学有害有机物质，亚甲基蓝是挥发性有机物的一种。
表1测试结果
由表1可以看出，本发明实施例1～4制得的腐植酸除霾固态功能制剂对二氧化硫处理率为90％以上，PM2.5均达到良的标准，实施例1、2制得的腐植酸除霾固态功能制剂对有机溶胶(亚甲基蓝)处理率为90％以上，实施例3制得的腐植酸除霾固态功能制剂对有机溶胶(亚甲基蓝)处理率为88％，实施例4制得的腐植酸除霾固态功能制剂对有机溶胶(亚甲基蓝)处理率为78％，能吸附雾霾有害气体、雾霾颗粒。并且该腐植酸除霾固态功能制剂可降解、无污染，吸附完成后还可作为土壤肥料，能够改善土壤结构，恢复生态平衡，减少化学污染。
综上所述，本发明公开腐植酸降霾抑尘剂制备方法，该方法中所用原料包括腐植酸和丙烯酸，其中，腐植酸具有较强的吸附及络合功能，能够有效吸附雾霾中的有害气体，并且通过配方中吸水性丙烯酸的加入，有效的将抑制建筑及运输扬尘与治理雾霾相结合，一步解决环境问题。该方法操作简单，对设备要求低，绿色环保，适合工业化放大生产。经本发明制备的腐植酸降霾抑尘剂，既可应用于气态污染物吸附硫氧化物和氮氧化物，又可以抑制建筑等地的扬尘，并且吸附完成后不用任何处理工艺，直接成为土壤改良剂，为植物吸收利用，提供养分，而且对雾霾的治理有直接的改观作用。

Claims (7)

1.一种腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以质量份数计，分称称取1～7份的腐植酸、0.1～10份的活性碳纤维、5～45份的丙烯酸、2.6～22.5份的氢氧化钠、0.1～5份的提取纤维素、2～25份的聚乙烯醇、0.12～5份的引发剂，0.08～3份的交联剂，乙醇2～37.5份和水50～267份，备用；
2)腐植酸中加入水30～100份，搅拌后，在300～500W微波功率下反应2～10min，得腐植酸溶液；
3)聚乙烯醇用80～90％乙醇浸泡，浸泡处理后烘干，然后加入水20～167份溶胀，并置于90～95℃水浴下搅拌溶解，然后冷却至室温，得聚乙烯醇溶液；
4)将丙烯酸、氢氧化钠、活性碳纤维、提取纤维素、引发剂、交联剂及步骤2)中的聚乙烯醇溶液加到步骤1)中的腐植酸溶液中，搅拌均匀得混合体系；
5)将步骤4)中混合体系置于200W～350W微波功率下反应5min～25min，然后干燥、粉碎，制得腐植酸降霾抑尘剂。
2.根据权利要求1所述的腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中腐植酸为煤炭中提取的腐植酸。
3.根据权利要求1所述的腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，其特征在于：步骤3)中提取纤维素为蔗渣浆提取纤维素、麦秸提取纤维素、糠醛渣提纤维素和苹果渣提取纤维素中的一种；引发剂为过硫酸钾；交联剂为N’N-亚甲基双丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，其特征在于，步骤5)中干燥温度为80℃～100℃，干燥时间为6～10h。
5.根据权利要求1所述的腐植酸降霾抑尘剂的制备方法，其特征在于，步骤5)中粉碎的粒径为100～200目。
6.采用权利要求1～5任意一项所述的方法制得的腐植酸降霾抑尘剂。
7.根据权利要求6所述的腐植酸降霾抑尘剂在治理雾霾中的应用。
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