CN108126513A - 一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂及其制备方法，涉及大气污染控制和环境保护技术领域，所述吸收剂由以下重量份数的原料制成：改性海泡石30‑60份、改性活性炭30‑50份、茶梗15‑30份、柠檬酸10‑16份、硫酸铜8‑15份、磺化酞菁钴5‑10份。本发明的吸附剂吸附容量大，投入成本低，能够有效吸收分解空气中各种有毒有害挥发性气体，特别是工业设备及交通工具排放的氨气、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物以及有机污染物等有害气体，净化有毒有害气体效果显著且效率高。

Description

一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及大气污染控制和环境保护技术领域，尤其涉及一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂及其制备方法。

背景技术

目前，各类化工厂、中石油、中石化、各种钢厂在生产过程中向空气中排放各种含挥发性有机物的有害气体和剩余蒸气。这些污染物不仅对人体有害，大量排放还对大气环境产生了严重的影响，是光化学雾的主要成分之一。但由于这些气体或具有化学结构较稳定，不易降解的特点，或阈值较低，给净化处理带来很大的困难。目前处理有害废气的主要手段有催化燃烧法和吸附法。但催化燃烧对运行条件要求较高，一般要求在200℃以上运行，投资和运转费用高，特别对化学结构较稳定的物质需要更高的温度才能分解，且对其中含有的含氟、氯、硫或氮有害物地有害废气经燃烧后会产生NOx、HCl和HF等有害气体。吸附法对低浓度的有害废气脱除效率高，但因吸附剂容量有限，因而设备体积庞大，成本高。因此，研制一种高容量吸收空气中有害气体的吸收剂具有重要意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂及其制备方法，能够有效吸收、分解空气中各种有毒有害挥发性气体。

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石30-60份、改性活性炭30-50份、茶梗15-30份、柠檬酸10-16份、硫酸铜8-15份、磺化酞菁钴5-10份。

优选地，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石40-50份、改性活性炭35-45份、茶梗20-26份、柠檬酸12-14份、硫酸铜10-13份、磺化酞菁钴6-9份。

优选地，所述茶梗为乌龙茶梗、绿茶梗、红茶梗中的一种。

优选地，，所述改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入强酸溶液，震荡，抽滤，用去离子水洗涤至中性，干燥，磨粉，制得改性海泡石。

优选地，所述改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入浓度为2-3mol/L的强酸溶液，置于数显振荡器上，调节震荡值为140-150，震荡1-2h后，将产物进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于60-80℃干燥，磨粉，制得改性海泡石。

优选地，所述强酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种。

优选地，所述改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和双子表面活性剂加入反应釜中，再加入去离子水，置于恒温水浴中震荡反应，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

优选地，所述改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和季铵盐双子表面活性剂加入反应釜中，季铵盐双子表面活性剂的加入量为活性炭纤维质量的0.5-4％，再加入去离子水，反应釜置于恒温水浴中，震荡反应1-2h后，去除预产物，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将茶梗粉碎成160-200目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散8-15min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

有益效果：本发明茶梗中的生物碱、茶多酚、氨基酸等有机物具有清除甲醛、氨、苯等有机污染气体的功效，茶多酚是多种酚类化合物的混合物，含有儿茶素环，儿茶素环和环上的酚羟基具有提供质子的活性，具有较强的还原能力，能够与甲醛、自由基等毒性物质直接发生氧化还原作用，进而降解和吸附甲醛，绿色环保；原料中的改性海泡石、改性活性炭和茶梗具有很好的吸附性能，配合柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴，吸附容量大；其中，活性炭的表面化学性质及孔结构决定其吸附性能，通过对活性炭进行双子表面活性剂改性，提高了活性炭的吸附性能；海泡石经酸处理可以增加吸附活性中心，改性过程中强酸与海泡石反应，强酸中的H⁺可置换出海泡石结构中的Mg²⁺，将表面的Si-O-Mg-O-Si键改变，形成两个Si-O-H键，这就可将海泡石一部分堵塞的孔径打通，通道内杂质被去除，增加海泡石的比表面积，孔隙率增大，增加吸附活性中心，吸附效果明显提升；本发明的吸附剂吸附容量大，投入成本低，而且低碳环保安全，能够有效吸收、分解空气中各种有毒有害挥发性气体，特别是工业设备及交通工具排放的氨气、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物以及有机污染物等有害气体，净化有毒有害气体效果显著且效率高。

实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石30份、改性活性炭30份、茶梗15份、柠檬酸10份、硫酸铜8份、磺化酞菁钴5份。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将茶梗粉碎成160目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散8min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

实施例2

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石60份、改性活性炭50份、绿茶梗30份、柠檬酸16份、硫酸铜15份、磺化酞菁钴10份。

其中，改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入强酸溶液，震荡，抽滤，用去离子水洗涤至中性，干燥，磨粉，制得改性海泡石。

改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和双子表面活性剂加入反应釜中，再加入去离子水，置于恒温水浴中震荡反应，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将绿茶梗粉碎成200目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散15min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

实施例3

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石45份、改性活性炭40份、红茶梗23份、柠檬酸13份、硫酸铜12份、磺化酞菁钴8份。

其中，改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入浓度为2mol/L的硫酸溶液，置于数显振荡器上，调节震荡值为140，震荡1h后，将产物进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于60℃干燥，磨粉，制得改性海泡石。

改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和季铵盐双子表面活性剂加入反应釜中，季铵盐双子表面活性剂的加入量为活性炭纤维质量的0.5％，再加入去离子水，反应釜置于恒温水浴中，震荡反应1h后，去除预产物，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将红茶梗粉碎成180目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散12min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

实施例4

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石40份、改性活性炭35份、乌龙茶梗20份、柠檬酸12份、硫酸铜10份、磺化酞菁钴6份。

其中，改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入浓度为2.5mol/L的盐酸溶液，置于数显振荡器上，调节震荡值为145，震荡1.5h后，将产物进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于70℃干燥，磨粉，制得改性海泡石。

改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和季铵盐双子表面活性剂加入反应釜中，季铵盐双子表面活性剂的加入量为活性炭纤维质量的2.5％，再加入去离子水，反应釜置于恒温水浴中，震荡反应1.5h后，去除预产物，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将乌龙茶梗粉碎成170目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散10min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

实施例5

本发明提出的一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石50份、改性活性炭45份、茶梗26份、柠檬酸14份、硫酸铜13份、磺化酞菁钴9份。

改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入浓度为3mol/L的硝酸溶液，置于数显振荡器上，调节震荡值为150，震荡2h后，将产物进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于80℃干燥，磨粉，制得改性海泡石。

改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和季铵盐双子表面活性剂加入反应釜中，季铵盐双子表面活性剂的加入量为活性炭纤维质量的4％，再加入去离子水，反应釜置于恒温水浴中，震荡反应2h后，去除预产物，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

本发明还提出上述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将茶梗粉碎成190目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散14min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石30-60份、改性活性炭30-50份、茶梗15-30份、柠檬酸10-16份、硫酸铜8-15份、磺化酞菁钴5-10份。

2.根据权利要求1所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：改性海泡石40-50份、改性活性炭35-45份、茶梗20-26份、柠檬酸12-14份、硫酸铜10-13份、磺化酞菁钴6-9份。

3.根据权利要求1或2所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述茶梗为乌龙茶梗、绿茶梗、红茶梗中的一种。

4.根据权利要求1或2所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入强酸溶液，震荡，抽滤，用去离子水洗涤至中性，干燥，磨粉，制得改性海泡石。

5.根据权利要求4所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述改性海泡石的改性方法为：称取天然海泡石，加入浓度为2-3mol/L的强酸溶液，置于数显振荡器上，调节震荡值为140-150，震荡1-2h后，将产物进行抽滤，用去离子水洗涤至中性，于60-80℃干燥，磨粉，制得改性海泡石。

6.根据权利要求5所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述强酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种。

7.根据权利要求1或2所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和双子表面活性剂加入反应釜中，再加入去离子水，置于恒温水浴中震荡反应，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

8.根据权利要求7所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂，其特征在于，所述改性活性炭的改性方法为：将活性炭纤维和季铵盐双子表面活性剂加入反应釜中，季铵盐双子表面活性剂的加入量为活性炭纤维质量的0.5-4％，再加入去离子水，反应釜置于恒温水浴中，震荡反应1-2h后，去除预产物，过滤、洗涤、干燥、磨粉，制得改性活性炭。

9.一种基于根据权利要求1-8任一项所述用于吸收空气中有害气体的吸收剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将茶梗粉碎成160-200目，得到茶梗粉；

S2、将茶梗粉与改性海泡石、柠檬酸、硫酸铜、磺化酞菁钴混合，超声分散8-15min，再加入改性活性炭，搅拌均匀，造粒，即可。