CN111632575B - 复合吸附剂及其制备方法 - Google Patents
复合吸附剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111632575B CN111632575B CN202010126660.XA CN202010126660A CN111632575B CN 111632575 B CN111632575 B CN 111632575B CN 202010126660 A CN202010126660 A CN 202010126660A CN 111632575 B CN111632575 B CN 111632575B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zeolite
- geopolymer
- activated carbon
- alkali
- composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 98
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 188
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 145
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 101
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 90
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 229920000876 geopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 74
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 57
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 64
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 60
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 19
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 14
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 claims description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 9
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 9
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 6
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 claims description 5
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 4
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 4
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims description 2
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 2
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 claims description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 26
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 31
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 29
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 19
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 13
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 11
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 5
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 3
- -1 pharmaceutical Substances 0.000 description 3
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100496858 Mus musculus Colec12 gene Proteins 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052915 alkaline earth metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013211 curve analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000007908 dry granulation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010952 in-situ formation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001510 metal chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006902 nitrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052665 sodalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005550 wet granulation Methods 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/165—Natural alumino-silicates, e.g. zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/2803—Sorbents comprising a binder, e.g. for forming aggregated, agglomerated or granulated products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3007—Moulding, shaping or extruding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3028—Granulating, agglomerating or aggregating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3071—Washing or leaching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3214—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the method for obtaining this coating or impregnating
- B01J20/3217—Resulting in a chemical bond between the coating or impregnating layer and the carrier, support or substrate, e.g. a covalent bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
一种用地质聚合物、沸石和活性炭的混合物制备复合吸附剂的组合物，其中地质聚合物材料、含碳材料和碱活性剂是混合物的组分。碱活性剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1。通过混合、成型、挤压等常规方法利用该组合物来制备成型复合吸附剂的工艺。碱活化将含碳材料转化为活性炭，然后水热处理将地质聚合物材料转化为沸石。由本发明的组合物制成的成形复合吸附剂用于液体和气体的吸附、纯化或其他分离应用。
Description
发明领域
本发明涉及一种复合吸附剂组合物及其制备工艺。更具体地，所述复合吸附剂组合物和制备工艺涉及混合、成型、碱活化和水热处理一种由地质聚合物材料、含碳材料、碱活化剂组成的混合物，来生产形状和尺寸适合于吸附应用的由沸石和活性炭组成的复合吸附剂。
背景技术
随着全球工业化程度的提高，化学、制药、纺织、农业和许多其他行业都在大量生产重金属、有机化合物和农药等有害污染物。由于这些污染物对环境和健康构成严重威胁，环境法规要求在将其排入环境或再利用之前将其从废水等废物流中去除。吸附法具有效率高、吸附容量大、运行费用低等优点，是去除废水中污染物最为理想的方法。沸石和活性炭是目前应用最广泛的污染物去除吸附剂。
沸石是由SiO4和AlO4四面体结合而成的多孔结晶铝硅酸盐。它们有一个开放的结构框架，有许多通道和相互连接的空隙，其孔道尺寸通常在0.3-1纳米范围内。这些通道被阳离子和水分子占据。框架中的每一个AlO4四面体都带了一个由阳离子平衡的净负电荷。当含离子的水溶液通过孔道和空隙时，该阳离子能够可逆地与其他带相同电荷的离子交换。因此，沸石对重金属、铵等无机污染物具有很好的吸附性能，即使在百万分之几(ppm)或更高的浓度下，也具有很高的离子交换容量。
沸石被广泛用于各种用途，包括分离和吸附过程。在液体和气体应用的连续工艺过程中，通常使用粒状沸石来实现低压降、便于操作和再生以及较长的使用寿命。虽然沸石是优良的无机污染物吸附剂，但由于沸石孔道尺寸较小(0.3-1纳米)，且大多数沸石材料具有亲水性，因此在去除有机物特别是大个的有机物方面的效果较差。
另一方面，活性炭通常具有从约一纳米到几微米的大尺寸孔隙，并且是疏水性的。典型的活性炭的表面积为每克几百平方米，可以积聚大量的污染物分子。活性炭具有比表面积大、孔径分布广、表面活性高的特点，对有机物包括大个的芳香族烃的去除非常有效。然而，与沸石相比，活性炭对无机污染物的吸附效率较低，通常不用于处理高浓度无机污染物的废物流。
活性炭有多种类别，包括粉状活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和挤出成型活性炭(EAC)。PAC是一种粒度主要小于0.18毫米的粉状活性碳(美国网目尺寸80)，而GAC和EAC是粒度在0.2到5毫米之间的颗粒或圆柱体。PAC通常用于脱色、食品加工和医药等领域。GAC常用于气相和液相应用的连续工艺过程，而EAC最常用于气相应用。与PAC相比，GAC或EAC等成型活性炭具有压降低、再生性好、可重复使用、硬度高、磨损小等优点。
为了提高在处理含有无机和有机污染物的复杂废水时对污染物的吸附性能，沸石与活性炭吸附剂串联组成混合吸附剂系统用于工业应用。使用这样的系统会导致更大的系统占地面积，增加系统成本，以及延长处理时间。一种方法是将沸石和活性炭结合在一个吸附材料系统中。然而，迄今为止，这些形成这样一个组合系统的尝试都有缺点或其他困难，包括成本高、粘合剂堵塞吸附剂孔通道、机械强度低等。下面提供了这种组合系统的几个例子。
Foo等人在“The Environmental Applications of Activated Carbon/ZeoliteCompositeMaterials(活性炭/沸石复合材料的环境应用)”，Advances in Colloid andInterfaceScience(胶体与界面科学进展),2011，162，22-28，综述了目前用于制备沸石和活性炭复合吸附剂的常用方法。制造沸石和活性碳复合吸附剂的最常见方法是使用预先生产的沸石作为一种材料组分，使用活性炭或含碳前体材料(如有机聚合物)作为另一种材料组分。粘合剂通常用于成型和/或为最终吸附剂产品提供机械强度。使用预先生产的沸石和/或预先生产的活性炭会导致复合吸附剂的高成本。
Boxley等人在公开的美国专利申请US2013/0312668A1中，讲授了一种通过混合包含火山灰、碱性活化剂和水的混合物成分，以启动地质聚合反应，形成凝聚混合物，并将凝聚混合物收集做为吸附剂的制备吸附剂材料的方法。其可进一步添加其他成分，包括沸石和活性炭。预先制备的沸石和活性炭被用于制备该吸附材料。沸石或活性炭均非在该吸附材料中原位生成。
中国专利申请书CN101053826A介绍了一种地质聚合物吸附剂的制备方法，包括三种组分：地质聚合物材料、固体吸附介质和金属氯化物介质(如CaCl2、SrCl2、MgCl2等)。固体吸附介质包括沸石和活性炭。预先制备的沸石和活性炭被用作固体吸附介质来制备吸附材料。沸石或活性炭均非在该吸附材料中原位生成。
Jha等人在“Sorption Properties of The Activated Carbon-ZeoliteCompositePrepared From Coal Fly Ash For Ni2+,Cu2+,Cd2+and Pb2+(粉煤灰制备的活性炭沸石复合材料对Ni2+、Cu2+、Cd2+和Pb2+的吸附性能)”，Journal of Hazardous Materials(有害物质杂志)，2008，160，148-153中，教授了一种用含有粉煤灰和未燃烧残炭的粉煤灰制备沸石和活性炭复合吸附剂的方法。将粉煤灰与氢氧化钠熔融，研磨后经水热处理形成沸石。因此，所生成的沸石和活性碳复合材料是粉末状的，与成形吸附剂相比该复合材料不适合用于液体或气体分离应用的连续吸附过程。
Ma等人在“CO2 Adsorption on Zeolite X/Activated Carbon Composites(X型沸石/活性炭复合材料上的二氧化碳吸附)”，Adsorption(吸附),2012，18，503-510中，教导了使用富含高岭石的煤矸石、二氧化硅和沥青粉的混合物制造沸石和活性炭复合材料的方法。将混合物挤出成圆柱形，然后在850℃下进行两步物理活化过程，包括在氮气中碳化和在二氧化碳中活化。活性样品经水热处理后形成沸石，制备沸石-活性炭复合颗粒。
因此，迄今为止，这些形成这样一个组合系统的尝试都有缺点或其他困难，包括：由于使用预先生产的沸石和活性炭而导致的材料成本过高，由于两步高温物理活化过程而导致的生产成本过高，粘合剂堵塞了吸附剂的孔通道，缺乏适用于连续吸附过程所需的吸附剂形状和尺寸，机械强度低等。显然，高性能,低成本,及具有理想的形状和尺寸的沸石和活性碳复合吸附剂生成工艺是当前需要的。
发明内容
为了解决单种沸石和活性炭吸附剂在处理含有无机和有机污染物的复杂废物流中的吸附局限性，需要一种新型的沸石和活性炭复合吸附材料将单种沸石和活性炭吸附剂的优点结合起来，以有效地去除无机和有机污染物。组合两种不同表面性质和孔结构的吸附材料，如沸石和活性碳复合吸附剂，为去除废水中的无机和有机污染物提供了一种多用途和有效的吸附解决方案。本发明描述了一种实现这种组合吸附材料的方法。
使用廉价的沸石和活性炭前体材料，通过有效的成型工艺生产出具有良好强度的成型吸附剂，然后使用混合物成分中包含的活化剂进行简单的一步化学活化来原位生产活性炭，然后进行水热处理来原位合成沸石以形成成型沸石-活性碳复合吸附剂是当前需要的。本发明公开了一种复合吸附剂的组合物及生产方法，该复合吸附剂是利用地质聚合物材料、含碳材料、碱活性剂组成的混合物，通过混合、成型、碱活化和水热处理，生产出形状和尺寸适合吸附应用的沸石和活性炭组成的复合吸附剂。具体而言，本发明提供了一种生产具有组成为地质聚合物、沸石和活性炭的复合吸附剂的方法，其包括：
a、混合地质聚合物材料、含碳材料和碱活化剂，其中碱活化剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1，以产生糊状混合物，其中糊状混合物具有均匀的组成和成形所需的流变性，
b、使用包括造粒或挤出在内的常见的吸附剂成型方法制造糊状混合物，以形成具有用于吸附过程的合适尺寸的颗粒或球丸组合物，
c、根据需要在环境温度下或通过加热来固化颗粒或球丸组合物以增加强度，
d、将颗粒或球丸组合物中的含碳材料在惰性气体中，在大于约400℃的温度下，使用组合物中存在的碱活化剂进行化学活化，以原位生成活性炭，
e、对所述组合物进行水热处理以将部分地质聚合物转化以原位生成沸石并形成所述复合吸附剂，以及
f、将所生成的复合吸附剂进行洗涤和干燥。
该工艺提供了一种复合吸附剂，能够有效地去除液体和气体中的有机和无机有害化合物。步骤(d)和(e)的要求使得该工艺能够以低成本提供作为一种混合物的复合吸附剂，并且提供一种在废物流中更易于使用的单一复合吸附剂，并有较低的废物流处理成本。
本发明的一个方面是一种混合物组合物，包括：地质聚合物材料；含碳材料；和碱活化剂。碱活性剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1。这种混合物组合物允许混合物成形成颗粒或球丸。这种组合物通过在环境温度或稍微升高的温度下进行地质聚合，以获得足够的材料强度，以便进一步加工以生产复合吸附剂。所述混合物组合物中包括的碱活化剂使含碳材料在惰性气氛中在高温下碱活化以原位生成活性炭。地质聚合物材料不仅为吸附剂提供了机械强度，而且在水热条件下可以部分转化以原位生成沸石，形成包含沸石与活性炭复合吸附剂。
本发明的另一个方面是通过混合、成型、碱活化和水热处理将混合物组合物形成所需形状和尺寸的沸石和活性碳复合吸附剂的生产方法。将地质聚合物材料、含碳材料和碱活化剂混合产生具有均匀组成和所需流变性的糊状混合物，用于吸附剂的成型。使用常见的成形方法(例如造粒或挤出)加工糊状混合物，以形成具有合适尺寸的颗粒或球丸，用于吸附和分离过程。颗粒或球丸在高温下利用包含在该组合物中的碱活化剂进行化学活化，以将含碳材料转化为活性炭。活化颗粒或球丸经水热处理以将至少一部分地质聚合物材料转化为沸石。所制备的沸石和活性碳复合吸附剂用去离子水洗涤并干燥以用于吸附应用。
本发明公开的沸石和活性碳复合吸附剂可用于任何需要使用吸附剂的应用，包括液体和气体的吸附、纯化或其他分离应用。
附图说明
图1以流程图的形式说明了制造本发明的复合吸附剂的工艺步骤。
图2A和2B显示了实施例1的不同尺寸范围复合吸附剂颗粒的两个光学图像。图2A显示10-20目；图2B显示20-40目。
图3A和3B以图形方式绘制了实施例5和对比实施例A中吸附剂的吸附性能评估穿透曲线。
具体实施方式
应该理解的是，本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意味限制性。如本说明书中所用，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数参考词，除非内容另有明确说明。本申请中使用的术语表中的下列术语定义如下，对于这些术语，单数包括复数。
各种标题的出现是为了帮助读者，但不是被引用主题的所有方面的唯一位置，不应被解释为限制此类讨论的位置。
词汇表
环境温度是指室温，通常为20-25℃。
Wt％是指重量百分比。
讨论
本发明公开了一种由沸石和活性碳组成的复合吸附剂的组合物和制备工艺，所述沸石和活性碳具有适于吸附应用的所需形状和尺寸，所述复合吸附剂由地质聚合物材料、含碳材料和碱活性剂的组分混合而成，其中，碱活化剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1，以生成具有均匀组成和所需流变性的用于成型的糊状混合物；使用常用吸附剂成形方法(包括造粒或挤出)加工糊状物，形成适于吸附过程的合适尺寸的颗粒或球丸；在通常高于400℃的温度下(优选在400-1000℃的范围内)在惰性气体(例如N2)中，利用包含在该组合物中的碱活化剂化学活化含碳材料以原位生成活性炭；进行水热处理以将部分地质聚合物转化为沸石；洗涤和干燥所制备的沸石和活性碳复合吸附剂以用于吸附应用。图1以制造本发明复合吸附剂的流程图说明了这些工艺步骤。
地质聚合物是一类由SiO4和AlO4四面体组成的无定形三维聚硅酸盐网络的硅酸铝无机聚合物。地质聚合物的形成涉及铝硅酸盐源材料和碱硅酸盐活化剂溶液。在典型的合成中，煅烧粘土或粉煤灰与碱硅酸盐溶液混合形成地质聚合物。地质聚合过程包括三个阶段：1)铝硅离子从铝硅酸盐源中溶解，与氢氧化物离子反应生成可移动单体；2)单体重新定向和排列，形成较大的低聚物；3)低聚物缩聚形成氧键联结的SiO4和AlO4四面体的刚性三维网络。
地质聚合物材料可以在室温下固化，并获得许多优异的材料性能，如高强度以及热稳定性和化学稳定性。地质聚合物的一个典型特征是其在混合后于环境温度或稍高温度下固化和提高材料强度的能力。它们已被应用于许多领域，如建筑水泥和耐火材料。当一种碱硅酸盐活化剂与一种铝硅酸盐源材料混合后，地质聚合过程就开始了。地质聚合物通常在几个小时内凝固，在此期间，混合物形成刚性聚合物网络，失去塑性和变硬，并获得高材料强度。
活性炭可以由含碳材料制成，包括煤、石油焦、生物质等。由于生物质废弃物资源丰富、成本低廉，越来越多地被用作活性炭生产的原料。活性炭可以通过物理或化学活化方法制备。物理活化法主要包括碳化和水蒸气或二氧化碳活化两个过程。化学活化是在活化剂(如碱氢氧化物、磷酸、氯化锌等)存在下进行的一步过程。化学活化通常发生在低于物理活化所需的温度下(通常大于800℃)。根据报道，当以碱金属氢氧化物如氢氧化钠为活化剂来制备时，活性炭有高比表面积。
在本发明中，现已发现将地质聚合物材料、含碳材料和碱活性剂以碱活性剂与含碳材料固体质量比至少为0.25:1的比例混合，制备具有均匀组成和所需流变性的糊状混合物，使用常用的吸附剂成形方法(如造粒或挤出)使糊状混合物能有效成形形成具有所需形状和尺寸的颗粒或球丸，并允许在短时间内通过在环境温度或稍微升高的温度下进行地质聚合以获得足够的材料强度，以便进一步加工生产复合吸附剂。
在地质聚合物材料制备好后并与含碳材料和活化剂混合以产生均匀的糊状物之后，地质聚合过程开始。由于地质聚合物材料通常需要几个小时才能在室温下固化和硬化，因此可以使用造粒方法将糊状混合物加工成颗粒，或使用挤出方法将颗粒加工成球丸。颗粒或球丸形成后，可将其保持在室温下固化或加热至通常低于150℃的温度，来加速固化，以形成足够的材料强度，用于进一步加工，如筛分、活化和水热处理。
目前本发明已经显示了大多数含碳材料，包括煤、石油焦、生物质和其他常用于制造活性炭的材料，可以加工成比颗粒或球丸更小的粒径，并且可以与地质聚合物材料制备和形成混合良好的糊状混合物。此外，生物质材料可与碱活化剂溶液预混合以陈化，并可选择性加热以软化和分解生物质材料，以便于加工和改善均匀性。此外，生物质材料与碱活化剂溶液的预混合和陈化也提高了生物质产生活性炭的碱活化程度。
对于如煤、木炭和其他易磨材料的含碳材料，它们可以便利地研磨成粉末，并与地质聚合物材料形成均匀的糊状混合物。对于石油沥青等糊状含碳材料，可直接与地质聚合物材料混合制成均匀的混合物。对于木材等生物质含碳材料，可以加工成木屑，与氢氧化钠溶液等碱活化剂预混合来分解材料，或热解制成木炭，以便于研磨。将含碳材料加工成小颗粒，不仅提高了复合材料组合物的均匀性，而且增强了碱活化和水热处理过程，以在复合吸附剂中制备出活性炭和沸石。
使用碱活性剂如碱金属氢氧化物，以碱活性剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1，更优选为至少0.5:1，甚至更优选在混合物组合物中至少为1:1来制造沸石和活性碳复合吸附剂是有利的。碱金属氢氧化物如氢氧化钠不仅可以作为活化剂将含碳材料化学转化为活性炭，而且还为地质聚合物有效转化为沸石提供了必要的碱组分。此外，加入碱金属氢氧化物活化剂有助于硅铝酸盐材料在地质聚合物组成中的溶解，改善地质聚合过程。
碱活化剂可以作为地质聚合物材料组成的一部分添加，也可以在地质聚合物材料和含碳材料混合物以外另外添加。混合物组合物中含碳材料的碱活化可在惰性气体(如氮气或其他)中进行，在温度高于400℃，通常在约400和约1000℃之间。研究还发现，碱活化也有助于地质聚合物在水热条件下转化为沸石。
混合物组合物经碱活化后，活化的颗粒或球丸经水热处理，可将部分地质聚合物转化为沸石。由于地质聚合物是一种硅酸铝材料，根据其组成，地质聚合物可以在水、碱溶液或其他介质中通过水热处理部分转化为沸石。沸石水热合成通常包括将地质聚合物材料加热至约30至约200℃的温度，加热1至168小时以产生所需沸石。水热处理后形成的沸石类型取决于地质聚合物的组成和水热条件，包括A、X、Y、T、P、β、丝光沸石和其他沸石。水热处理后，对原位生成的沸石和活性碳复合吸附剂进行洗涤和干燥，以用于吸附应用。
本发明提供了一种独特的混合物组合物和有利的制造工艺，以生产具有所需形状和尺寸的高性能、低成本沸石和活性碳复合吸附剂。用低成本、丰富的地质聚合物材料和生物质等含碳材料制备复合吸附剂的混合物，代替了以高成本的沸石和活性炭为原料制备沸石-活性炭复合吸附剂。混合物组合物可以方便地使用常用的成形方法，以成形生产具有合适尺寸和良好强度的颗粒或球丸。在混合物组合物中使用碱活化剂不仅能让地质聚合反应提供良好的材料强度，而且可以使含碳材料化学活化为活性炭，并有利于地质聚合物有效转化为沸石形成沸石-活性炭复合吸附剂。
通过参考图1的流程图，可以进一步理解该工艺，如下所述：
根据图1的步骤1的地质聚合物材料可以通过混合铝硅酸盐源材料、碱活化材料和载液来制备。地质聚合物的通式为Mn[-(SiO2)z-(AlO2)-]n，其中M为一价阳离子，z为硅铝比，n为聚合度。M通常是碱金属，如锂、钠、钾或其他单价阳离子，z通常为1、2、3或高达32。地质聚合物材料可以使用地质聚合物的通式定义的任何合适的成分制备。
根据图1的步骤1的地质聚合物组成通常包括铝硅酸盐源。示范性铝硅酸盐材料包括但不限于偏高岭土、煅烧高岭土粘土、粉煤灰、高炉炉渣、含铝硅灰等。铝硅酸盐的来源优选为偏高岭土、煅烧粘土、粉煤灰、熔渣或两种或多种此类材料的组合。
根据图1的步骤1的地质聚合物组成通常包括碱硅酸盐活化剂。碱硅酸盐活化剂通常包括碱金属或碱土金属硅酸盐组分。本文中提及的“碱”化合物意指碱金属(例如Li、Na和K)和碱土金属(例如Mg、Ca)化合物。碱硅酸组分包括硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钙或硅酸镁中的至少一种。碱硅酸组分优选地包括硅酸钠。
根据图1的步骤1的地质聚合物组成通常包括载液。载液可以是水、有机溶剂、其他液体或两种或多种液体的组合。载液最好是水。如果铝硅酸盐源或金属氢氧化物活化剂已处于液态，则认为地质聚合物成分已存在载液。
根据图1的步骤1的含碳材料是含有大量碳的材料。含碳材料的例子包括煤、石油焦、沥青、木材、竹子、椰子壳、褐煤、稻壳、废橡胶轮胎等。根据含碳材料的性质，它们可直接用于与地质聚合物材料混合，研磨或在研磨前热解以取得粉末状，或用碱氢氧化物等化学物质预处理分解材料以便于加工。
根据图1的步骤1的碱活化剂通常包括通常用于化学活化以产生活性炭的碱金属或碱土金属氢氧化物或盐。碱氢氧化物组分包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等中的至少一种，优选氢氧化钠。在混合物组合物中，碱活化剂与含碳材料的固体质量比优选至少为0.25:1，更优选至少为0.5:1，甚至更优选至少为1:1。碱活化剂可作为地质聚合物材料组成的一部分或在地质聚合物材料和含碳材料混合物以外另外添加。
根据图1的步骤2的吸附剂成型方法包括造粒、挤出和其他吸附剂制造方法。吸附剂造粒法，如湿法造粒、干法造粒、喷雾干燥等常用于生产吸附剂颗粒。挤出法通常用于生产圆柱形或其他形状的吸附剂球丸。
根据图1的步骤3的组合物的固化可以在环境温度下进行，或者通过提供热源来提高混合物组合物的温度。加热可以通过对流、辐射或传导方法来实现。固化可在约20℃至约150℃的温度下进行，优选在约40℃至约100℃之间，更优选在约50℃至约80℃之间。地质聚合物组合物的固化通常可在1至72小时之间进行，优选在约4至约48小时之间，且更优选在约8到24小时左右。混合物组合物的固化可在空气、湿气、蒸汽、烟气、水、溶剂或其他气体或液体存在下进行。最优选的固化是在湿气、水或蒸汽的存在下进行的。
根据图1的步骤4的混合物组合物中的含碳材料的碱活化可以在碱活化剂存在下在惰性气体(例如氮气、氩气、氦气或其他)中进行，所述碱活化的温度通常在约400℃到约1000℃之间，优选在约500℃到约900℃之间，更优选在约600℃至约800℃之间以产生活性炭。可选择在二氧化碳、蒸汽或其他气体中进行处理，以进一步改善活性炭的性能。
根据图1的步骤5的活性混合物组合物的水热处理是在水热处理介质中于至少将一部分地质聚合物转化为沸石所必需的温度进行加热来实现的。根据地质聚合物组成的类型和所需沸石类型，水热处理通常在低于约250℃的温度下进行，有利地低于约200℃、优选低于约150℃且在约40至约150℃的范围内进行，最优选在约60至约120℃的范围内。水热处理时间通常在1至168小时之间，优选在1至72小时之间，更优选在2至48小时之间，甚至更优选在4至24小时之间。
本发明将通过考虑以下示例进一步澄清，这些示例旨在作为本发明的纯示范性示例。
材料和设备：
活性炭吸附剂是从Calgon Carbon，Moon Township,PA购买的Filtrasorb 300
h表示小时
L表示升
偏高岭土是从Advanced Cement Technologies，Blaine，WA购买的PowerPozz偏高岭土
meq是指毫当量
ppm指百万分比
硅酸钠溶液是从Occidental Chemical Corporation,Dallas,TX购买的40级
氢氧化钠是从Occidental Chemical Corporation，Dallas，TX购买的50％隔膜烧碱
沸石吸附剂是从UOP，Des planes，IL购买的13X沸石珠
实施例1
将木屑与氢氧化钠活化剂溶液在室温下混合陈化过夜，将偏高岭土与硅酸钠活化剂溶液混合制备地质聚合物组成，然后在地质聚合物制备后立即将上述两种混合物混合，制成均匀的糊状混合物以制备复合混合物组合物。所述复合混合物按重量计包括22wt％的偏高岭土、13wt％的硅酸钠溶液、22wt％的干木屑和43wt％的氢氧化钠活化剂溶液。碱活化剂(氢氧化钠固体)与含碳材料(木屑)固体质量比为1:1。
将制备的复合糊状混合物在咖啡研磨机中研磨，然后在旋转转鼓中旋转混合物成型并形成青胚颗粒。将青胚颗粒放入密封容器中，并在60℃下加热，以固化地质聚合物成分，并用碱活化剂进一步处理颗粒中的木质材料。将固化的颗粒转移到炉中，并在700℃下在氮气中加热1h，以使用包含的碱氢氧化物激活颗粒中的木质材料以产生活性炭。活化颗粒在75℃的1mol/L氢氧化钠溶液中进行24小时的水热处理以形成沸石。水热处理后，用去离子水清洗生成的颗粒并在120℃下干燥以用于吸附应用。图2显示了在本例中制造的10-20目(图2A)和20-40目(图2B)尺寸范围内的复合吸附剂颗粒的光学图像。
干燥后，将复合颗粒磨成粉末，并进行X射线衍射(XRD)表征材料的晶相。复合材料中含有NaX和NaA分子筛并以NaX为主要相，说明地质聚合物沸石水热处理后形成了沸石。
为了评估无机吸附性能，在100毫升200ppm硫酸铜溶液中加入0.1克20-40目的复合颗粒，并以100转/分的速度摇晃24小时。实验后过滤铜溶液，并使用光度计系统分析其Cu2+浓度。复合吸附剂对Cu2+的吸附量为39meq/100g(meq/100g)，高于商用沸石颗粒(UOP，Desplanes，IL的13X沸石珠的吸附量为28meq/100g)和活性炭颗粒(Calgon Carbon，MoonTownship,PA的Filterasorb 300的吸附量为14meq/100g)。
为了评估有机吸附性能，在500ppm苯酚溶液中加入0.1g 20-40目的复合颗粒，并以100rpm振荡24小时。使用气相色谱法分析滤液中的苯酚浓度。复合吸附剂对苯酚的吸附量为59mg/g，高于商用沸石颗粒(UOP，Des Plaines，IL的13X沸石颗粒为5mg/g)，但低于商用活性炭颗粒(Calgon Carbon，Moon Township,PA的Filtrasorb 300为189mg/g)。
实施例2
将木屑与氢氧化钠活化剂溶液在60℃下混合陈化过夜，将偏高岭土与硅酸钠活化剂溶液混合制备地质聚合物组成，然后将上述两种混合物在地质聚合物制备后立即混合，制成均匀的糊状混合物以制备复合混合物组合物。所述复合混合物按重量计包括15wt％的偏高岭土、9wt％的硅酸钠溶液、22wt％的干木屑和54wt％的氢氧化钠活化剂溶液。碱活化剂(氢氧化钠固体)与含碳材料(木屑)的固体质量比为1.2:1。
使用与实施例1中相同的成形、碱活化和水热工艺处理制备的复合糊混合物。XRD分析表明，复合材料中含有NaX和NaA分子筛并以NaX为主要相。复合吸附剂的无机和有机吸附性能测试与实施例1中的吸附试验相同。复合吸附剂对Cu2+的吸附量为45meq/100g，对苯酚的吸附量为71mg/g。
实施例3
将木屑与氢氧化钠活化剂溶液混合，将偏高岭土与硅酸钠活化剂溶液混合制备地质聚合物混合物，然后将上述两种混合物在地质聚合物制备后立即混合，制成均匀的糊状混合物以制备复合混合物组合物。所述复合混合物按重量计由27wt％偏高岭土、16wt％硅酸钠溶液、14wt％干木屑和43wt％氢氧化钠活化剂溶液组成。碱活化剂(氢氧化钠固体)与含碳材料(木屑)的固体质量比为1.5:1。
使用与实施例1中相同的成形、碱活化和水热工艺处理制备的复合糊混合物。XRD分析表明，复合材料中含有NaX和NaA分子筛并以NaX为主要相。复合吸附剂的无机和有机吸附性能测试与实施例1中的吸附试验相同。复合吸附剂对Cu2+的吸附量为27meq/100g，对苯酚的吸附量为30mg/g。
实施例4
将木屑和木炭粉与氢氧化钠活化剂溶液混合陈化，将偏高岭土与硅酸钠活化剂溶液混合制备地质聚合物，然后将上述两种混合物在地质聚合物制备后立即混合，制成均匀的糊状混合物以制备复合混合物组合物。该复合混合物按重量计由13wt％偏高岭土、8wt％硅酸钠溶液、16wt％干木屑、8％木炭粉和55wt％氢氧化钠活化剂溶液组成。碱活性剂(固体氢氧化钠)与含碳材料(木屑和木炭粉)的固体质量比为1.1:1。
使用与实施例1中相同的成形、碱活化和水热工艺处理制备的复合糊混合物。制备的复合吸附剂的XRD分析表明，复合材料中形成了NaX和NaA分子筛。复合吸附剂的无机和有机吸附性能测试与实施例1中的吸附试验相同。复合吸附剂对Cu2+的吸附量为37meq/100g，对苯酚的吸附量为79mg/g。
实施例5
将偏高岭土与预混合的硅酸钠和氢氧化钠活化剂溶液混合，制备地质聚合物成分，然后将上述地质聚合物与木屑混合，制备均匀的糊状混合物。所述复合混合物按重量计包括为18wt％的偏高岭土、10wt％的硅酸钠溶液、18wt％的干木屑和54wt％的氢氧化钠活化剂溶液。
所制备的复合糊混合物采用与实施例1相同的成型、碱活化和水热工艺处理，但碱活化温度为750℃。所制备的复合吸附剂的XRD分析表明，形成了沸石NaX和方钠石。复合吸附剂在850℃的空气中煅烧以测定含碳量，其约为20wt％。无机和有机吸附性能评价采用2.5g20-40目复合颗粒进行固定床穿透曲线分析。使用内径为1cm的试验柱。使用含400ppmCu2+和1000ppm苯酚的进水溶液，流速为1mL/min。对出水样品进行分析，以确定在给定时间(Ct)的出水污染物浓度。利用出水污染物浓度(Ct)与进水污染物浓度(C0)的时间比值绘制穿透曲线。
本例中Cu2+和苯酚在复合吸附剂上的吸附穿透曲线如图3所示。Cu2+在复合吸附剂上的吸附穿透曲线(图3A)表明，复合吸附剂在去除无机污染物方面比比较例A中的活性炭和沸石混合吸附剂更有效，并且具有更大的吸附容量。苯酚在复合吸附剂上的吸附穿透曲线(图3B)说明，复合吸附剂的有机吸附效果和容量接近于比较例A中的活性炭和沸石混合吸附剂系统。
比较例A
为了处理含有无机和有机污染物的复杂废水，提高污染物的吸附性能，工业应用中采用了沸石和活性炭串联的混合吸附系统。由于在实施例5中，复合吸附剂中约有20％重量的碳，一个含有20wt％活性炭吸附剂和80wt％沸石吸附剂的混合吸附剂系统，被用来比较复合吸附剂与混合吸附剂系统的固定床吸附性能，。在每次试验中，使用2.5g混合吸附剂，试验条件与实施例5中使用的条件相同。本例中Cu2+和苯酚在混合吸附剂上吸附的穿透曲线如图3A和图3B所示。
比较例B
为了评估将地质聚合物材料、含碳材料和非原位制备、预合成的沸石材料组成的混合物用于高温碱活化原位制备活性炭的可行性以制备沸石和活性炭复合吸附剂，用商用沸石粉末代替实施例5中使用的一部分(高至20％)偏高岭土材料，同时保持其他材料组分相同，来制备包含预合成沸石材料的复合糊混合物。含沸石的复合糊料采用相同的成型、固化和碱活化工艺进行处理。
对固化后的复合材料进行了XRD分析，发现混合物中含有沸石NaX和无定形地质聚合物材料，表明混合物中含有沸石NaX。然而，在750℃的氮气中对固化后的混合物进行碱活化以活化混合物中的木质材料以制备活性炭后，活化后的复合混合物的XRD分析表明，混合物中不再存在沸石相，这表明所掺入的沸石NaX已被碳的碱活化过程破坏。因此，使用由地质聚合物材料、含碳材料和非原位生成的、预合成的沸石材料组成的混合物在高温下通过碱活化原位生成活性炭不会生成沸石和活性炭复合吸附剂。
尽管本发明已经参照其优选实施例进行了描述，但是本领域的普通技术人员在阅读和理解本发明的基础上，可以理解可能进行的改变和修改，这些改变和修改不会背离上述或下文所述的本发明的范围和精神。因此，本说明书可以被认为仅是说明性的，其目的在于教导本领域技术人员实行本发明的通常方式。
Claims (21)
1.一种生产具有组分为地质聚合物、沸石和活性炭的复合吸附剂的方法，包括：
(a)混合地质聚合物材料、含碳材料和碱活化剂，其中所述碱活化剂与含碳材料的固体质量比至少为0.25:1，以产生糊状混合物，其中所述糊状混合物具有均匀的组成和成形所需的流变性，
(b)使用包括造粒或挤出在内的吸附剂成型方法制造所述糊状混合物，以形成具有用于吸附过程的合适尺寸的颗粒或球丸组合物，
(c)根据需要在环境温度下或通过加热来固化所述颗粒或球丸组合物以增加强度，
(d)将颗粒或球丸组合物中的含碳材料在惰性气氛中，在大于400℃的温度下，使用所述组合物中存在的碱活化剂进行化学活化，以原位生成活性炭，
(e)将组合物进行水热处理以将部分地质聚合物转化以原位生成沸石并形成所述复合吸附剂，以及
(f)将所生成的复合吸附剂进行洗涤和干燥。
2.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述地质聚合物材料包含铝硅酸盐源、碱硅酸盐活化剂及载液。
3.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述含碳材料是煤、石油焦、木炭、石油沥青、褐煤、废橡胶轮胎或生物质。
4.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述含碳材料是木材、竹子、椰子壳或稻壳。
5.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述碱活化剂是碱金属或碱土金属氢氧化物或盐。
6.根据权利要求5所述的方法，其中碱金属氢氧化物是氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述碱活化剂是氢氧化钠。
8.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述碱活化剂与含碳材料的固体质量比至少为0.5:1。
9.根据权利要求1所述的方法，其中(a)中的所述碱活化剂与含碳材料的固体质量比至少为1:1。
10.根据权利要求1所述的方法，其中(d)中的所述惰性气氛为氮气。
11.根据权利要求1所述的方法，其中(d)中的所述惰性气氛为惰性气体。
12.根据权利要求1所述的方法，其中(c)中的所述固化是在20至150℃温度下进行1至72小时。
13.根据权利要求1所述的方法，其中(c)中的所述固化在湿气、水或蒸汽存在下进行。
14.根据权利要求1所述的方法，其中(d)中的所述温度是400至1000℃。
15.根据权利要求1所述的方法，其中(e)中的所述水热处理的温度低于250℃。
16.一种复合吸附剂，其通过权利要求1所述的方法生产，包含地质聚合物、沸石和活性炭的混合物。
17.一种制备具有地质聚合物、沸石和活性炭的复合吸附剂的方法，包括以下步骤：
(a)将颗粒或球丸组合物中的含碳材料在惰性气氛中，在大于400℃的温度下，使用所述组合物中存在的碱活化剂进行化学活化，以原位生成活性炭，以及
(b)将步骤(a)的组合物进行水热处理以将部分地质聚合物转化以原位生成沸石并形成所述复合吸附剂，其中步骤(a)的所述颗粒或球丸组合物是通过混合地质聚合物材料、含碳材料和碱活化剂然后使用造粒或挤出方法制作成型。
18.根据权利要求17所述的方法，其中(a)中的所述温度是400至1000℃。
19.根据权利要求17所述的方法，其中(b)中的所述水热处理的温度低于250℃。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述惰性气氛为氮气。
21.根据权利要求17所述的方法，其中所述惰性气氛为惰性气体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962812430P | 2019-03-01 | 2019-03-01 | |
| US62/812,430 | 2019-03-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111632575A CN111632575A (zh) | 2020-09-08 |
| CN111632575B true CN111632575B (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=72236540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010126660.XA Active CN111632575B (zh) | 2019-03-01 | 2020-02-28 | 复合吸附剂及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11602728B2 (zh) |
| CN (1) | CN111632575B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110354824A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-22 | 吉林建筑大学 | 一种用于含浸润剂废水吸附处理的吸附剂 |
| CN112121764A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-25 | 拉萨波玛拉生物科技有限公司 | 酸碱预处理强化的青稞秸秆基水热炭的制备方法 |
| CN114426353B (zh) * | 2020-10-10 | 2023-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种污染地下水修复方法及修复系统 |
| CN114505051B (zh) * | 2020-10-28 | 2023-09-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种处理低cod污水的吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN113713760A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-11-30 | 宁夏银建卡奔活性炭有限公司 | 一种高效吸附汽车尾气专用炭 |
| CN113231010B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-07-29 | 中南大学 | 一种多型沸石/c-s-h复合吸附材料及其制备方法和应用 |
| CN113877547A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-04 | 武汉理工大学 | 一种壳聚糖-骨竹生物炭基微珠及其制备方法与应用 |
| CN114307982B (zh) * | 2022-01-14 | 2022-10-18 | 山东高速环保科技有限公司 | 一种用于静态水体修复的复合基改性粉煤灰颗粒的制备方法 |
| CN114534690A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-27 | 南京林业大学 | 一种去除四环素用生物质活性炭及其制备方法 |
| CN115090276B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-07-18 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种原位负载x型沸石多孔地质聚合物、制备方法及应用 |
| CN115869909A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-03-31 | 贵州大学 | 一种赤泥改性制备磁性多孔生物炭@分子筛的方法 |
| CN116040731B (zh) * | 2023-01-31 | 2023-11-10 | 广东名桂环保有限公司 | 一种复合型水处理剂及其制备方法 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011068830A2 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University | Porous geopolymer materials |
| CN102583428A (zh) * | 2012-02-06 | 2012-07-18 | 广西大学 | 一种由地质聚合物制备NaA分子筛的方法 |
| CN103068768A (zh) * | 2010-06-15 | 2013-04-24 | 欧洲技术研究圣戈班中心 | 包括含地质聚合物材料的接合胶泥的用于过滤气体的催化过滤器 |
| CN103920457A (zh) * | 2014-03-23 | 2014-07-16 | 桂林理工大学 | 利用拜耳法赤泥制备地聚物吸附材料的方法 |
| CN103946181A (zh) * | 2011-09-21 | 2014-07-23 | 亚利桑那州立大学董事会(代理及代表亚利桑那州立大学的法人团体) | 地聚合物树脂材料、地聚合物材料及由其制备的材料 |
| CN104136113A (zh) * | 2011-10-24 | 2014-11-05 | 梅塔材料技术有限责任公司 | 从水中除去磷的多孔复合介质 |
| FR3009550A1 (fr) * | 2013-08-08 | 2015-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour traiter et/ou inerter une solution fortement saline eventuellement contaminee |
| JP2016117050A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-30 | 学校法人早稲田大学 | 無機ポリマー質吸着剤及びその製造方法 |
| CN107876009A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 陕西盛迈石油有限公司 | 沸石‑活性炭复合吸附剂的制备方法 |
| CN107973559A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-01 | 广西大学 | 多孔地质聚合物微球的制备方法及其应用 |
| CN109012225A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-18 | 西安建筑科技大学 | 自支撑Li-ABW分子筛膜用于分离硬水中钙离子的应用 |
| CN109022053A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-18 | 西安建筑科技大学 | 一种k-f沸石催化制备生物柴油的方法 |
| WO2019017999A1 (en) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Notoreach Technologies Llc | SUPPORTED ZEOLITE MEMBRANES |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1887064T3 (da) * | 2006-08-07 | 2011-10-03 | Schlumberger Technology Bv | Geopolymersammensætning samt anvendelse til kuldioxidopbevaring |
| CN101053826A (zh) | 2007-02-13 | 2007-10-17 | 袁谞凰 | 地聚物吸附剂及其制备方法 |
| US8522720B2 (en) | 2009-09-15 | 2013-09-03 | Ceramatec, Inc. | Environmentally-friendly animal litter |
-
2020
- 2020-02-26 US US16/801,392 patent/US11602728B2/en active Active
- 2020-02-28 CN CN202010126660.XA patent/CN111632575B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011068830A2 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Arizona Board Of Regents For And On Behalf Of Arizona State University | Porous geopolymer materials |
| CN103068768A (zh) * | 2010-06-15 | 2013-04-24 | 欧洲技术研究圣戈班中心 | 包括含地质聚合物材料的接合胶泥的用于过滤气体的催化过滤器 |
| CN103946181A (zh) * | 2011-09-21 | 2014-07-23 | 亚利桑那州立大学董事会(代理及代表亚利桑那州立大学的法人团体) | 地聚合物树脂材料、地聚合物材料及由其制备的材料 |
| CN104136113A (zh) * | 2011-10-24 | 2014-11-05 | 梅塔材料技术有限责任公司 | 从水中除去磷的多孔复合介质 |
| CN102583428A (zh) * | 2012-02-06 | 2012-07-18 | 广西大学 | 一种由地质聚合物制备NaA分子筛的方法 |
| FR3009550A1 (fr) * | 2013-08-08 | 2015-02-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour traiter et/ou inerter une solution fortement saline eventuellement contaminee |
| CN103920457A (zh) * | 2014-03-23 | 2014-07-16 | 桂林理工大学 | 利用拜耳法赤泥制备地聚物吸附材料的方法 |
| JP2016117050A (ja) * | 2014-12-17 | 2016-06-30 | 学校法人早稲田大学 | 無機ポリマー質吸着剤及びその製造方法 |
| WO2019017999A1 (en) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | Notoreach Technologies Llc | SUPPORTED ZEOLITE MEMBRANES |
| CN107876009A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-04-06 | 陕西盛迈石油有限公司 | 沸石‑活性炭复合吸附剂的制备方法 |
| CN107973559A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-05-01 | 广西大学 | 多孔地质聚合物微球的制备方法及其应用 |
| CN109012225A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-18 | 西安建筑科技大学 | 自支撑Li-ABW分子筛膜用于分离硬水中钙离子的应用 |
| CN109022053A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-18 | 西安建筑科技大学 | 一种k-f沸石催化制备生物柴油的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| M. Komljenovi´ et al..《Journal of Hazardous Materials》Mechanical and microstructural properties of alkali-activated fly ash geopolymers.2010,第181卷第35-42页. * |
| 张大明 等.《非金属矿》 干粉激发煤矸石基地质聚合物的性能研究.2016,第39卷(第6期),第35-37,78页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11602728B2 (en) | 2023-03-14 |
| US20200276556A1 (en) | 2020-09-03 |
| CN111632575A (zh) | 2020-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111632575B (zh) | 复合吸附剂及其制备方法 | |
| KR0146503B1 (ko) | 다기능 입상 복합 분자체 조성물의 제조방법 | |
| El Alouani et al. | Preparation, characterization, and application of metakaolin-based geopolymer for removal of methylene blue from aqueous solution | |
| Al-Jubouri et al. | Hierarchically porous zeolite X composites for manganese ion-exchange and solidification: Equilibrium isotherms, kinetic and thermodynamic studies | |
| He et al. | Diverse zeolites derived from a circulating fluidized bed fly ash based geopolymer for the adsorption of lead ions from wastewater | |
| JP5361006B2 (ja) | ゼオライトをベースとする球状アグロメレート、これらのアグロメレートの製造方法および吸着プロセスならびに触媒におけるこれらのアグロメレートの使用 | |
| CN101279239B (zh) | 有机改性矿物吸附材料及其制备方法 | |
| CN1272074C (zh) | 超细活化复合吸附型室内空气净化剂 | |
| RU2482911C1 (ru) | Состав для получения гранулированного комбинированного наноструктурированного сорбента и способ его получения | |
| KR101570130B1 (ko) | 천연제올라이트가 포함된 혼합물을 이용한 복합 악취 흡착재 및 이의 제조방법 | |
| CN102861551B (zh) | BaX型沸石颗粒及其制备方法 | |
| Xu et al. | Adsorption of acid fuchsin onto LTA-type zeolite derived from fly ash | |
| Gao et al. | Synthesis of zeolites from low-cost feeds and its sustainable environmental applications | |
| Gollakota et al. | Hydrothermal tuning of morphology of aluminophosphate (AlPO-14) framework for the adsorption of Rhodamine 6G dye | |
| RU2644880C1 (ru) | Способ получения сорбента для очистки сточных вод от многокомпонентных загрязнений | |
| Owino et al. | Valorization of solid waste incinerator fly ash by geopolymer production for removal of anionic bromocresol green dye from water: kinetics, isotherms and thermodynamics studies | |
| CN1105598C (zh) | 多功能粒状复合分子筛组合物的制备方法 | |
| Das et al. | Removal of methyl orange and mythelene blue dyes from aqueous solution using low cost adsorbent zeolite synthesized from fly ash | |
| JP2009208076A (ja) | 吸着剤及びこれを用いた浄水器 | |
| Nayak et al. | Zeolite Synthesis from Waste and its Applications: A Retrospective | |
| Samarina et al. | Geopolymers and Alkali-Activated Materials for Wastewater Treatment Applications and Valorization of Industrial Side Streams | |
| KR100351624B1 (ko) | 다기능 입상 흡착소재 제조방법 | |
| Mallikarjuna et al. | Adsorption of microconstituents | |
| CN104689683A (zh) | 三吸附床从气流中除去污染物的吸附系统 | |
| Tran‐Nguyen et al. | Evaluation of the potential removal of phosphate using rice husk ash‐derived zeolite NaP1 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |