CN107952413A - 改性高效防氨活性炭及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种改性高效防氨活性炭，包括活性炭以及负载与活性炭上的第一、第二混合液，第一混合液为中强酸混合液，第二混合液为弱酸混合液。本申请还公开了一种改性高效防氨活性炭的其制备方法。本发明将活性炭在强酸混合液以及弱酸混合液中进行多次浸渍、煅烧，综合利用酸碱中和反应，使得活性炭具有强度高、吸附能力强、吸附容量大、灰分少、吸附速率快、脱附速率快、在工业用水的处理、工业废气处理、市政自来水处理、生活污水处理等均有非常不错的效果，特别是针对废气中的氨气类物质具有常规颗粒炭所不具备的优异吸附性能。
Description
技术领域
本发明属于活性炭制造技术领域，特别是涉及一种改性高效防氨活性炭及制备方法。
背景技术
氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合征，同时可能发生呼吸道刺激症状。
现有技术中关于防氨的活性炭的制备工艺，在精选原料方面，没有将活性炭的水容量考虑进去，活性炭对药剂的吸附量取决于其水容量的大小，如果药剂添加量小于水容量则达不到效果，药剂添加量超过水容量则会造成不必要的浪费；在药剂配制方面，现有技术中的药剂种类和成分比较单一，且防护时间不足，能够发生反应的基团较少；没有二次浸渍过程，药剂附载不够充分；添加的药剂未能充分固化，使得后期防护时间不足，效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性高效防氨活性炭及制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了了一种改性高效防氨活性炭，其特征在于：包括活性炭以及负载与活性炭上的第一、第二混合液，所述第一混合液为酸浓度质量分数大于85％的中强酸混合液，所述第二混合液为酸浓度范围为0.45-0.9mol/l的弱酸混合液。
优选的，在上述的改性高效防氨活性炭中，所述活性炭的水容量不小于80％，水分含量不大于3％，按照GB/T 7702.3-2008检测强度不小于85％，对苯蒸汽防护时间不小于45min。
优选的，在上述的改性高效防氨活性炭中，所述第一混合液为水和磷酸混合液，水和磷酸质量比为2:1，在搅拌情况下加热至40-60℃，保温大于20min，最后加热至60℃。
优选的，在上述的改性高效防氨活性炭中，所述第二混合液为水和草酸混合液，按照所述活性炭质量的2％～5％配制，其中每500ml纯水中放入15g～30g所述草酸，并溶解于纯水中得到所述第二混合液。
本申请还公开了一种改性高效防氨活性炭的制备方法，包括步骤：
s1、将所述活性炭置于所述第一混合液中进行浸渍、煅烧。
s2、取30-40℃的温水，将第一和第二混合液按比例均匀混合得到第三混合液，第三混合液从配制完成到使用前不得超过24h，整个配制过程中，混合液的温度应保持在40-60℃。
s3、将浸渍、煅烧后的活性炭置于所述第三混合液中进行二次浸渍、二次煅烧。
优选的，步骤s2中，所述第三混合液中第一和第二混合液比例优选为2:1。
优选的，步骤s1和s3中，浸渍的混合液按照活性炭的水容量(％)＝活性炭水分(％)+混合液添加量的百分比(％)进行添加。
优选的，步骤s1中，浸渍后活性炭装入塑料袋中密封放置8h以上，步骤s3中，二次浸渍后活性炭装入塑料袋中密封放置12h以上。
优选的，步骤s1的煅烧，当炉内温度达到150-180℃时，加入吸收有所述第一混合液的活性炭，待出风口温度达到145℃以上后，再继续反应30-50min，温度控制在145±5℃。
优选的，步骤s3中的二次煅烧，当炉内温度达到70℃时，加入吸收有所述第三混合液的活性炭，待活性炭温度达到90℃以上后，再继续反应30-50min，温度控制在95±5℃。
与现有技术相比，本发明一种改性高效防氨活性炭及制备方法的有益效果在于：生产出来的活性炭具有强度高、吸附能力强、吸附容量大、灰分少、吸附速率快、脱附速率快、在工业用水的处理、工业废气处理、市政自来水处理、生活污水处理等均有非常不错的效果，特别是针对废气中的氨气类物质具有常规颗粒炭所不具备的优异吸附性能。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
本实施例中的改性高效防氨活性炭及制备方法，其包括以下步骤：
S1)精选原料：选择活性炭为基炭，活性炭的水容量不小于80％，水分含量不大于3％，强度不小于85％，对苯蒸汽防护时间不小于45min；
在其他实施例中，也可以使用椰壳、杏壳、核桃壳、木质柱状，竹炭、氧化铝基球等其他含有吸附性、适合当催化剂载体的物料。
S2)配制第一混合液：取纯水和磷酸，水和磷酸两者比例为2:1，在搅拌情况下加热至60℃，保温20min，最后加热至60℃，由于活性炭本身结构原因，其碱性基团较多，第一负载剂磷酸属于中强酸，能够有效中和活性炭中的羟基等碱性基团，使得负载剂的酸性能够有效的与氨类气体发生反应；
S3)配制第二混合液：取适量草酸，按照活性炭质量的3％配制，其中每500ml纯水中放入20g草酸，并溶解于纯水中得到第二混合液，由于磷酸成本较高，所以第二次浸渍采用属于弱酸的草酸进行负载，由于活性炭中的碱性基团被一次浸渍的磷酸有效的去除，所以第二次负载采用酸性较弱且成本较低的草酸，达到节约成本与有效去除的目的；
S4)浸渍；将活性炭置于第一混合液中进行浸渍，混合液按照活性炭的水容量(％)＝活性炭水分(％)+混合液添加量的百分比(％)进行添加，迅速搅拌，再将吸收有第一混合液的活性炭装入塑料袋中密封8h；
S5)煅烧：将浸渍后的活性炭进行煅烧得到半成品，当炉内温度达到180℃时，加入吸收有第一混合液的活性炭，待出风口温度达到145℃以上后，再继续反应50min，温度控制在145±5℃；
S6)配制第三混合液：取30-40℃的温水，将第一和第二混合液以2:1的比例均匀混合得到第三混合液，第三混合液从配制完成到使用前不得超过24h，整个配制过程中，混合液的温度应保持在60℃。；
S7)二次浸渍：将半成品置于第三混合液中进行二次浸渍，将吸收有第三混合液的活性炭装入塑料袋中密封放置12h；
S8)二次煅烧：将二次浸渍后的活性炭进行二次煅烧得到成品，当炉内温度达到70℃时，加入吸收有第三混合液的活性炭，待活性炭温度达到90℃以上后，再继续反应50min，温度控制在95±5℃。
与现有技术相比，本实施例改性高效防氨活性炭及制备方法具有以下特点，如表1所示。
表1本实施例与现有技术的制备步骤对比分析
对本实施例获得的改性高效防氨活性炭产品进行检测，按照国标GB 2890-2009测试，防护时间＞30min，达到1级标准。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (10)
1.一种改性高效防氨活性炭，其特征在于：包括活性炭以及负载与活性炭上的第一、第二混合液，所述第一混合液为酸浓度质量分数大于85％的中强酸混合液，所述第二混合液为浓度范围为0.45-0.9mol/l的弱酸混合液。
2.根据权利要求1所述的一种改性高效防氨活性炭，其特征在于：所述活性炭的水容量不小于80％，水分含量不大于3％，按照GB/T 7702.3-2008检测强度不小于85％，对苯蒸汽防护时间不小于45min。
3.根据权利要求1所述的一种改性高效防氨活性炭，其特征在于：所述第一混合液为水和磷酸混合液，水和磷酸质量比为2:1，在搅拌情况下加热至40-60℃，保温大于20min，最后加热至60℃。
4.根据权利要求1所述的一种改性高效防氨活性炭，其特征在于：所述第二混合液为水和草酸混合液，按照所述活性炭质量的2％～5％配制，其中每500ml纯水中放入15g～30g所述草酸，并溶解于纯水中得到所述第二混合液。
5.根据权利要求1所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于，包括步骤：
s1、将所述活性炭置于所述第一混合液中进行浸渍、煅烧；
s2、取30-40℃的温水，将第一和第二混合液按比例均匀混合得到第三混合液，第三混合液从配制完成到使用前不得超过24h，整个配制过程中，混合液的温度应保持在40-60℃；
s3、将浸渍、煅烧后的活性炭置于所述第三混合液中进行二次浸渍、二次煅烧。
6.根据权利要求5所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，第三混合液中第一和第二混合液比例优选为2:1。
7.根据权利要求5所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤s1和s3中，浸渍的混合液按照活性炭的水容量(％)＝活性炭水分(％)+混合液添加量的百分比(％)进行添加。
8.根据权利要求5所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，浸渍后活性炭装入塑料袋中密封放置8h以上，所述步骤s3中，二次浸渍后活性炭装入塑料袋中密封放置12h以上。
9.根据权利要求5所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤s1的煅烧，当炉内温度达到150-180℃时，加入吸收有所述第一混合液的活性炭，待出风口温度达到145℃以上后，再继续反应30-50min，温度控制在145±5℃。
10.根据权利要求5所述的一种改性高效防氨活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中的二次煅烧，当炉内温度达到70℃时，加入吸收有所述第三混合液的活性炭，待活性炭温度达到90℃以上后，再继续反应30-50min，温度控制在95±5℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN109455713A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-12 | 江苏浦士达环保科技股份有限公司 | 工业高效脱氨活性炭的制备工艺 |
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| CN101279236A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-08 | 张宏 | 一种氨气吸附净化剂及其制备方法 |
| CN101693190A (zh) * | 2009-10-12 | 2010-04-14 | 张宏文 | 一种改性活性炭吸附剂的制备方法 |
| CN104084119A (zh) * | 2014-07-26 | 2014-10-08 | 青岛博睿林新材料有限公司 | 一种借助于酸化改性的氨气体吸附剂 |
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