CN109012094A - 一种治理气态乙醛的组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种治理气态乙醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：H2SO44.0～6.0％；乙酰丙酮15.0～25.0％；H2O246.0～52.0％；Ce4+2.0～5.0％；水15.0～30.0％；将组合物装入净化装置，通过抽气泵将室内空气由进气通道泵入组合物中，净化后空气由出气通道逸出，进气和出气带动室内空气流动形成循环，通过空气循环实现在线实时清除室内空气中的乙醛。本发明组合物为水溶液，无色、无味、无毒、无害、安全；制备和使用方法简捷可靠；可在线实时清除空气中乙醛，快速、高效；成本低，经济效益高；不产生二次污染，应用范围广。

Description

一种治理气态乙醛的组合物
技术领域
本发明属于室内空气净化领域，具体涉及一种治理气态乙醛的组合物。
背景技术
乙醛因其具有刺激性、毒害性、致癌性和诱变性而备受关注。因此，GB/T 27630-2011规定了车内空气中乙醛的浓度≤0.05(mg/m3)。然而，室内和车内空气中乙醛严重超标，如抽烟时列车车厢空气中乙醛平均浓度为0.0888mg/m3，上海住宅客厅和儿童卧室内空气中乙醛浓度超标率分别为5.3％和10.5％。显然，治理室内和车内空气中乙醛的污染势在必行。遗憾的是乙醛的治理方法不多。尽管白地霉12小时对乙醛的去除率高达95％以上，可惜处理时间长；分离与回收工艺的回收率可达到99.5℅，却投资大和运行成本高；UV/O 3对乙醛的降解率仅达到46.6％,效果不好；在无光照下鹅掌柴、富贵竹和袖珍椰子等植物对乙醛的去除速率(μmol/(m2·h))分别为0.29、0.22、0.13，时间长，其应用受到限制。面对乙醛的污染与治理的显著缺陷，探索快速、高效、低成本、可行的去除室内和车内空气中乙醛已成为治理室内空气污染的主要发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种治理气态乙醛的组合物，解决了上述背景技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种治理气态乙醛的组合物，由如下体积百分比的组分混合而制成：
其中，H2SO4浓度为0.05mol/L，乙酰丙酮的体积百分浓度为5％，H2O2的体积百分浓度为3％，Ce4+的体积百分浓度为0.1％。
在本发明一较佳实施例中，一种治理气态乙醛的组合物,由如下体积百分比的组分混合而制成：
在本发明一较佳实施例中，一种治理气态乙醛的组合物,由如下体积百分比的组分混合而制成：
在本发明一较佳实施例中，一种治理气态乙醛的组合物,由如下体积百分比的组分混合而制成：
在本发明一较佳实施例中，所述H2SO4浓度为0.05mol/L。
在本发明一较佳实施例中，所述乙酰丙酮的体积百分浓度为5.0％，其配置方法为：取50g乙酸铵溶于80mL水中，搅拌溶解均匀，再加入6mL冰醋酸，0.5mL乙酰丙酮，水定容至100mL，即得0.5％(V/V)乙酰丙酮。
在本发明一较佳实施例中，所述H2O2的体积百分浓度为3.0％。
在本发明一较佳实施例中，所述Ce4+的体积百分浓度为0.1％。
在本发明一较佳实施例中，所述组合物装填于净化装置内使用所述组合物装填于净化装置内使用，所述净化装置包括在线实时清除乙醛的净化器，将组合物装入净化装置，通过抽气泵将室内空气由进气通道泵入组合物中，净化后空气由出气通道逸出，进气和出气带动室内空气流动形成循环，通过空气循环实现在线实时清除室内空气中的乙醛。室内面积40m2、空间体积120m3且空气中乙醛浓度超标13.0～13.9倍时，所述组合物的用量为2L，处理时间为1h
本发明的机理如下：
在常温常压下，当气态乙醛通过水时，部分乙醛与水发生水合反应，其反应式为：
由于反应速率低、转化为少量的醇或醚的产物，大部分乙醛从水中逸出而污染空气。
当气态乙醛通过组合物水溶液时，乙醛与组合物的各组分发生反应。据文献报道[10-12]，在乙酸铵-乙酸缓冲溶液中甲醛与乙酰丙酮反应生成二氢吡啶产物。乙醛的结构与甲醛类似，由此推测，乙醛与乙酰丙酮反应主要生成二氢吡啶产物，从而清除了室内空气中CH3CHO，其反应式为：
组合物中Ce4+和H2O2氧化CH3CHO生成CH3COOH的反应如下：
CH3CHO+H2O2→CH3COOH+H2O
Ce4++CH3CHO→Ce3++CH3COOH
此外，生成的Ce3+被H2O2氧化生成Ce4+，其反应式为：
Ce3++H2O2+2H+→Ce4++2H2O
结果Ce4+催化了H2O2氧化的CH3CHO反应，从而持续清除室内空气中CH3CHO的污染。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.本发明组合物为水溶液，无色、无味、无毒、无害、安全；
2.制备和使用方法简捷可靠；
3.可在线实时清除空气中乙醛，持续、快速、高效；
4.成本低，经济效益高；
5.不产生二次污染，应用范围广。
为验证本发明组合物去除乙醛的效果，制作体积为1m3的两个玻璃仓分别为对照仓和样品仓，将盛有5～10μl乙醛(分析纯)的培养皿放入1个密闭的1m3玻璃仓中，分别于1h、2h、3h、4h测试仓内的串联干燥器出口乙醛浓度；将另1个盛有5～10μl乙醛(分析纯)的培养皿放入另1个密闭的1m3玻璃仓中，用聚四氟乙烯软管将玻璃仓与1个盛有2.0L“乙醛的在线实时清除剂组合物溶液”的干燥器串联，分别于1h、2h、3h、4h测试干燥器出口乙醛浓度。乙醛的在线实时清除剂组合物溶液的去除乙醛的结果如表1所示。
表1乙醛的在线实时清除剂组合物溶液去除乙醛的检测结果
由表1可见，随着乙醛通过治理气态乙醛的组合物溶液时间的增加，样品仓中乙醛浓度逐渐降低，乙醛的净化率逐渐增大，展示了乙醛清除组合物具有在线实时清除乙醛的能力；值得注意的是当乙醛浓度超标(国家标准值：0.050mg/m3)13.1-13.6倍时、乙醛的在线实时清除剂组合物溶液处理1小时的情况下，仓内乙醛浓度均低于国家标准，显示了高效、快速、实用的显著特点。
此外，上述治理气态乙醛的组合物，用于在线实时清除密闭空间乙醛，制备简便、广泛用于汽车、别墅、高档住宅、星级酒店、娱乐、场所体育馆、健身房、医院、学校、幼儿园、办公室、会议室、仓储、人员密集的候车室、候机厅等场所的室内乙醛的在线实时清除，市场前景广阔，环境效益显著。
附图说明
图1为在线实时清除室内空气中乙醛净化器示意图。
具体实施方式
以室内面积为40m2，内墙高度为3.0m，室内体积为120m3，注入20μl乙醛(分析纯)，调控室内空气中乙醛的原始浓度为0.649～0.695mg/m3(即比允许的国家标准值(0.050mg/m3)高13.0～13.9倍)，在线自动清除室内空气乙醛净化器装2L在线实时清除剂组合物，分别于1h、2h、3h、4h测试在线实时监测乙醛的浓度。
实施例1
本实施例的一种治理气态乙醛的组合物，各组分的体积百分比为：
H2SO4，乙酰丙酮，H2O2，Ce4+和水经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。
请查阅图1，用2.0L本实施例的组合物溶液作为乙醛的在线实时清除剂组合物，清除室内空气中乙醛，应用效果见表2。
表2本实施例组合物实际应用的效果与成本
由表2可见，本实施例的一种治理气态乙醛的组合物，用于在线实时清除密闭空间乙醛，分别处理1小时即可达标，处理费用为0.10(元)；对于160m2的房屋，室内空气中乙醛浓度超标13.0～13.4倍，处理1小时即可达标，处理费仅为0.40(元)，既经济又实用。
实施例2与实施例1的区别在于：各组分的体积百分比为：
H2SO4，乙酰丙酮，H2O2，Ce4+和水经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。
用2.0L用治理气态乙醛的组合物溶液在线实时清除室内空气中乙醛，应用效果见表3。
表3本实施例组合物实际应用的效果与成本
由表3可见，本实施例的一种治理气态乙醛的组合物，用于在线实时清除密闭空间乙醛，分别处理1小时即可达标，处理费用为0.12(元)；对于160m2的房屋，室内空气中乙醛浓度超标13.4～13.8倍，处理1小时即可达标，处理费仅为0.48(元)，既经济又实用。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：各组分的体积百分比为：
H2SO4，乙酰丙酮，H2O2，Ce4+和水经混合均匀，即可自动包装、入仓保存。
用2.0L治理气态乙醛的组合物溶液在线实时清除室内空气中乙醛，应用效果见表4。
表4本实施例组合物实际应用的效果与成本
由表4可见，治理气态乙醛的组合物分别处理1小时即可达标，处理费用为0.13(元)；对于160m2的房屋，室内空气中乙醛浓度超标13.4～13.9倍，处理1小时即可达标，处理费仅为0.52(元)，既经济又实用。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于,由如下体积百分比的组分混合而制成：
其中，H2SO4浓度为0.05mol/L，乙酰丙酮的体积百分浓度为5％，H2O2的体积百分浓度为3％，Ce4+的体积百分浓度为0.1％。
2.根据权利要求1所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于,由如下体积百分比的组分混合而制成：
3.根据权利要求1所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于,由如下体积百分比的组分混合而制成：
4.根据权利要求1所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于,由如下体积百分比的组分混合而制成：
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：所述H2SO4浓度为0.05mol/L。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：所述乙酰丙酮的体积百分浓度为5.0％。
7.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：所述H2O2的体积百分浓度为3.0％。
8.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：所述Ce4+的体积百分浓度为0.1％。
9.根据权利要求1～4任一项所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：所述组合物装填于净化装置内使用。
10.根据权利要求9所述的一种治理气态乙醛的组合物，其特征在于：室内面积40m2、空间体积120m3且空气中乙醛浓度超标13.1-13.6倍时，所述组合物的用量为2L，处理时间为1h。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20100258428A1 (en) * 2009-04-14 2010-10-14 Gignac Pierre-Andre Process for reducing the content of water soluble volatile organic compounds in a gas
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