CN111888900A - 一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 - Google Patents
一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111888900A CN111888900A CN202010852965.9A CN202010852965A CN111888900A CN 111888900 A CN111888900 A CN 111888900A CN 202010852965 A CN202010852965 A CN 202010852965A CN 111888900 A CN111888900 A CN 111888900A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- temperature plasma
- plasma reactor
- carbon disulfide
- powder
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
- B01D53/8606—Removing sulfur compounds only one sulfur compound other than sulfur oxides or hydrogen sulfide
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—Manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
- B01D2259/818—Employing electrical discharges or the generation of a plasma
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理。采用所述二硫化碳脱除方法对废气进行处理,对二硫化碳的脱除率可达99.5~99.8%;能量效率高,相比于现有的低温等离子体二硫化碳脱除方法,其能量效率提升6~11倍;其催化剂200~350h内对二硫化碳的脱除效果无衰减,催化效果持久,催化性能稳定;其处理单位体积废气所需的催化剂剂量降低9~14%;能够将二硫化碳废气完全分解成CO2、H2O、N2等无公害物质,能够实现达标排放:具有能耗低、处理废气大、无副产物产生的优点,适用于工业大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及二硫化碳领域,尤其是涉及一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法。
背景技术
二硫化碳,常见溶剂,为无色液体。实验室用的纯的二硫化碳有类似三氯甲烷的芳香甜味,但是通常不纯的工业品因为混有其他硫化物(如羰基硫等)而变为微黄色,并且有令人不愉快的烂萝卜味。它可溶解硫单质。二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等,也用作溶剂。
二硫化碳可经呼吸道、皮肤、消化道侵入人体,是神经系统的一种毒物,能抑制酶的活性,影响脂蛋白代谢,造成心血管疾病。长期接触低浓度二硫化碳可引起慢性中毒,产生迟钝、失眠、记忆力衰退、多发性神经炎,动脉粥样硬化等疾病。短时间接触高浓度的二硫化碳蒸汽可引起急性中毒。轻者出现头痛、眩晕、恶心及精神症状;重者先强烈兴奋,继之出现意识丧失,瞳孔反应消失,甚至死亡。
大气中的CS2的来源主要有两方面:一是工业废气的排放,这是最主要的来源;二是来自于自然界中动植物的腐烂分解产物。我国是生产和销售CS2的大国,但因其工艺路线及设备相对较为落后,CS2污染较为严重。在一些传统化工过程中,比如黏胶纤维生产过程中大量使用CS2作为溶剂,因而产生大量含CS2的废气。未经过处理的CS2排放到大气中,可以通过光化学反应,在大气层中形成气溶胶,导致酸雨形成。
目前CS2废气治理方法主要有吸附法、化学吸收转化法、催化水解法、光催化法、生物法及等离子体法。其中吸附法是利用活性炭、活性炭纤维(ACF)以及树脂等作为吸附剂,吸附行为均为物理吸附,从而实现CS2的脱除。
中国专利CN107744725A公开了一种基于低温等离子体与活性炭纤维催化剂的二硫化碳脱除方法,其是采用特定结构的实验装置,采用木棉纤维、聚丙烯腈纤维或黏胶纤维,经炭化、焙烧、活化、负载步骤,制得活性炭纤维催化剂,并将其置入所述特定结构的实验装置,对含有二硫化碳的废气进行处理。其不足之处在于:其催化剂活性时间较短,其发生催化作用约90至150min后,催化剂开始失效,对二硫化碳的催化脱除效果显著下降,不适用于工业长期连续生产的现状,工业化应用性较差;进一步的,在工业化应用中,其采用的催化剂脱除方法,能量效率较低。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,以提供在二硫化碳脱除过程中,催化效果持久,催化性能稳定,能够适应工业化长期连续生产的废气处理现状;并且其二硫化碳脱除能量效率高。
为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理。
所述改性粉末制备,包括:预处理、剪切、煅烧、负载、后处理。
所述预处理,将30~40目的二氧化钛粉末投入至5倍体积的3~5%的硝酸锆溶液中,搅拌转速60~120RPM,搅拌时间20~30min后,静置30min。然后滴入5~7%的磷酸,搅拌1h,滤出固体粉末。
所述二氧化钛粉末:磷酸的重量份比值为1:(0.08~0.17)。
所述剪切,对所述固体粉末进行高速剪切,剪切转速6000~7500RPM,剪切至固体粒径D50为90~120μm。
所述煅烧,在惰性气体保护下,将剪切后的所述固体粉末迅速加热至500~550℃,保温2~2.5h后,自然冷却至室温。
所述负载,在惰性气体保护下,将Al2O3、MnO2、Fe2NiO4分散于去离子水中,投入经煅烧冷却后的所述固体粉末,搅拌转速20~30RPM,采用紫外光照射30~40min后,滤出固体物,180~200℃烘干至水分含量小于20ppm,制得所述改性粉末。
所述固体粉末:Al2O3:MnO2:Fe2NiO4:去离子水的重量份比值为1:(0.03~0.06):(0.07~0.09):(0.11~0.13):50。
所述改性粉末喷涂,采用高压喷涂设备将所述改性粉末均匀喷涂至低温等离子反应器的电极板上,然后采用1100~1200℃高温对所述电极板与改性粉末进行烧结,烧结时间10~15min,制得喷涂有改性粉末的低温等离子反应器电极板。
所述改性粉末的喷涂量为2~3g/cm2。
所述低温等离子反应器为线-板式低温等离子反应器。
所述耦合催化剂制备,包括活化碳纤维、负载、煅烧。
所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入2~3倍体积的40%NaOH溶液中,搅拌转速20~30RPM,浸润时间1~1.5h后,滤出。然后将所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的混合物加热至500~550℃,保温40~60min,制得活性炭纤维。
所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的重量份比值为(1~3):(2~3)。
所述负载,在惰性气体保护下,丙酮环境下,投入CaO、Ni、Fe2NiO4,超声分散制得混合液,将所述活性炭纤维投入所述混合液中,保持所述混合液温度为60~75℃,搅拌转速60RPM,搅拌时间30~40min后,滤出。然后对滤出的固体物进行微波活化,所述微波辐射功率为400W,所述微波频率为1800~2000MHz,所述微波活化为10~12min。
所述活性炭:CaO:Ni:Fe2NiO4的重量份比值为1:(0.07~0.12):(0.11~0.15):(0.04~0.06)。
所述煅烧,将微波活化后的固体物加热至350~400℃进行煅烧,保温40~60min,制得所述耦合催化剂。
所述低温等离子体处理,采用所述喷涂有改性粉末的低温等离子体反应器电极板作为所述低温等离子体反应器的电极板,将所述耦合催化剂填充至所述低温等离子体反应器的催化剂填充床内,将含有二硫化碳的废气通入所述低温等离子体反应器内,进行废气处理。
所述低温等离子体反应器,电压为15~25kV,放电频率6~10kHz,废气流速为2000m3/h,废气停留时间10~15s。
所述耦合催化剂处理废气的活性时间为200~350h。
所述耦合催化剂投加量为所处理废气总体积的万分之零点五至万分之零点八。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其对二硫化碳的脱除率可达99.5~99.8%;
(2)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其能量效率高,相比于现有的低温等离子体二硫化碳脱除方法,其能量效率提升6~11倍;
(3)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其催化剂投入使用后,200~350h内对二硫化碳的脱除效果无衰减,催化效果持久,催化性能稳定,能够适应工业化长期连续生产的废气处理现状;
(4)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,相比于现有的与低温等离子体耦合处理二硫化碳的催化剂,其处理单位体积废气所需的催化剂剂量降低9~14%,有效降低处理成本;
(5)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,能够将二硫化碳废气完全分解成CO2、H2O、N2等无公害物质,能够实现达标排放;
(6)采用本发明的基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,具有能耗低、处理废气大、无副产物产生的优点,适用于工业大规模生产。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理。
所述改性粉末制备,包括:预处理、剪切、煅烧、负载。
所述预处理,将30目的二氧化钛粉末投入至5倍体积的3%的硝酸锆溶液中,搅拌转速60RPM,搅拌时间20min后,静置30min。然后滴入5%的磷酸,搅拌1h,滤出固体粉末。
所述二氧化钛粉末:磷酸的重量份比值为1:0.08。
所述剪切,对所述固体粉末进行高速剪切,剪切转速6000RPM,剪切至固体粒径D50为90μm。
所述煅烧,在惰性气体保护下,将剪切后的所述固体粉末迅速加热至500℃,保温2h后,自然冷却至室温。
所述负载,在惰性气体保护下,将Al2O3、MnO2、Fe2NiO4分散于去离子水中,投入经煅烧冷却后的所述固体粉末,搅拌转速20RPM,采用紫外光照射30min后,滤出固体物,180℃烘干至水分含量小于20ppm,制得所述改性粉末。
所述固体粉末:Al2O3:MnO2:Fe2NiO4:去离子水的重量份比值为1:0.03:0.07:0.11:50。
所述改性粉末喷涂,采用高压喷涂设备将所述改性粉末均匀喷涂至低温等离子反应器的电极板上,然后采用1100℃高温对所述电极板与改性粉末进行烧结,烧结时间10min,制得喷涂有改性粉末的低温等离子反应器电极板。
所述改性粉末的喷涂量为2g/cm2。
所述低温等离子反应器为线-板式低温等离子反应器。
所述耦合催化剂制备,包括活化碳纤维、负载、煅烧。
所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入2倍体积的40%NaOH溶液中,搅拌转速20RPM,浸润时间1h后,滤出。然后将所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的混合物加热至500℃,保温40min,制得活性炭纤维。
所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的重量份比值为1: 2。
所述负载,在惰性气体保护下,丙酮环境下,投入CaO、Ni、Fe2NiO4,超声分散制得混合液,将所述活性炭纤维投入所述混合液中,保持所述混合液温度为60℃,搅拌转速60RPM,搅拌时间30min后,滤出。然后对滤出的固体物进行微波活化,所述微波辐射功率为400W,所述微波频率为1800MHz,所述微波活化为10min。
所述活性炭:CaO:Ni:Fe2NiO4的重量份比值为1:0.07:0.11: 0.04。
所述煅烧,将微波活化后的固体物加热至350℃进行煅烧,保温40min,制得所述耦合催化剂。
所述低温等离子体处理,采用所述喷涂有改性粉末的低温等离子体反应器电极板作为所述低温等离子体反应器的电极板,将所述耦合催化剂填充至所述低温等离子体反应器的催化剂填充床内,将含有二硫化碳的废气通入所述低温等离子体反应器内,进行废气处理。
所述低温等离子体反应器,电压为15kV,放电频率6kHz,废气流速为2000m3/h,废气停留时间10s。
所述耦合催化剂投加量为所处理废气总体积的万分之零点五。
实施例2
一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理。
所述改性粉末制备,包括:预处理、剪切、煅烧、负载。
所述预处理,将35目的二氧化钛粉末投入至5倍体积的4%的硝酸锆溶液中,搅拌转速100RPM,搅拌时间20min后,静置30min。然后滴入7%的磷酸,搅拌1h,滤出固体粉末。
所述二氧化钛粉末:磷酸的重量份比值为1:0.11。
所述剪切,对所述固体粉末进行高速剪切,剪切转速7000RPM,剪切至固体粒径D50为100μm。
所述煅烧,在惰性气体保护下,将剪切后的所述固体粉末迅速加热至500℃,保温2h后,自然冷却至室温。
所述负载,在惰性气体保护下,将Al2O3、MnO2、Fe2NiO4分散于去离子水中,投入经煅烧冷却后的所述固体粉末,搅拌转速20RPM,采用紫外光照射40min后,滤出固体物, 200℃烘干至水分含量小于20ppm,制得所述改性粉末。
所述固体粉末:Al2O3:MnO2:Fe2NiO4:去离子水的重量份比值为1:0.05:0.07:0.1:50。
所述改性粉末喷涂,采用高压喷涂设备将所述改性粉末均匀喷涂至低温等离子反应器的电极板上,然后采用1200℃高温对所述电极板与改性粉末进行烧结,烧结时间15min,制得喷涂有改性粉末的低温等离子反应器电极板。
所述改性粉末的喷涂量为2.2g/cm2。
所述低温等离子反应器为线-板式低温等离子反应器。
所述耦合催化剂制备,包括活化碳纤维、负载、煅烧。
所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入2.5倍体积的40%NaOH溶液中,搅拌转速30RPM,浸润时间1.5h后,滤出。然后将所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的混合物加热至550℃,保温45min,制得活性炭纤维。
所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的重量份比值为3:2。
所述负载,在惰性气体保护下,丙酮环境下,投入CaO、Ni、Fe2NiO4,超声分散制得混合液,将所述活性炭纤维投入所述混合液中,保持所述混合液温度为70℃,搅拌转速60RPM,搅拌时间40min后,滤出。然后对滤出的固体物进行微波活化,所述微波辐射功率为400W,所述微波频率为2000MHz,所述微波活化为12min。
所述活性炭:CaO:Ni:Fe2NiO4的重量份比值为1:0.09:0.13:0.05。
所述煅烧,将微波活化后的固体物加热至400℃进行煅烧,保温50min,制得所述耦合催化剂。
所述低温等离子体处理,采用所述喷涂有改性粉末的低温等离子体反应器电极板作为所述低温等离子体反应器的电极板,将所述耦合催化剂填充至所述低温等离子体反应器的催化剂填充床内,将含有二硫化碳的废气通入所述低温等离子体反应器内,进行废气处理。
所述低温等离子体反应器,电压为20kV,放电频率8kHz,废气流速为2000m3/h,废气停留时间12s。
所述耦合催化剂投加量为所处理废气总体积的万分之零点七。
实施例3
一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理。
所述改性粉末制备,包括:预处理、剪切、煅烧、负载。
所述预处理,将40目的二氧化钛粉末投入至5倍体积的5%的硝酸锆溶液中,搅拌转速120RPM,搅拌时间30min后,静置30min。然后滴入7%的磷酸,搅拌1h,滤出固体粉末。
所述二氧化钛粉末:磷酸的重量份比值为1: 0.17。
所述剪切,对所述固体粉末进行高速剪切,剪切转速7500RPM,剪切至固体粒径D50为120μm。
所述煅烧,在惰性气体保护下,将剪切后的所述固体粉末迅速加热至550℃,保温2.5h后,自然冷却至室温。
所述负载,在惰性气体保护下,将Al2O3、MnO2、Fe2NiO4分散于去离子水中,投入经煅烧冷却后的所述固体粉末,搅拌转速30RPM,采用紫外光照射40min后,滤出固体物,200℃烘干至水分含量小于20ppm,制得所述改性粉末。
所述固体粉末:Al2O3:MnO2:Fe2NiO4:去离子水的重量份比值为1: 0.06: 0.09:0.13:50。
所述改性粉末喷涂,采用高压喷涂设备将所述改性粉末均匀喷涂至低温等离子反应器的电极板上,然后采用1200℃高温对所述电极板与改性粉末进行烧结,烧结时间15min,制得喷涂有改性粉末的低温等离子反应器电极板。
所述改性粉末的喷涂量为3g/cm2。
所述低温等离子反应器为线-板式低温等离子反应器。
所述耦合催化剂制备,包括活化碳纤维、负载、煅烧。
所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入3倍体积的40%NaOH溶液中,搅拌转速30RPM,浸润时间1.5h后,滤出。然后将所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的混合物加热至550℃,保温60min,制得活性炭纤维。
所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的重量份比值为3:2。
所述负载,在惰性气体保护下,丙酮环境下,投入CaO、Ni、Fe2NiO4,超声分散制得混合液,将所述活性炭纤维投入所述混合液中,保持所述混合液温度为75℃,搅拌转速60RPM,搅拌时间40min后,滤出。然后对滤出的固体物进行微波活化,所述微波辐射功率为400W,所述微波频率为2000MHz,所述微波活化为12min。
所述活性炭:CaO:Ni:Fe2NiO4的重量份比值为1: 0.12: 0.15: 0.06。
所述煅烧,将微波活化后的固体物加热至400℃进行煅烧,保温60min,制得所述耦合催化剂。
所述低温等离子体处理,采用所述喷涂有改性粉末的低温等离子体反应器电极板作为所述低温等离子体反应器的电极板,将所述耦合催化剂填充至所述低温等离子体反应器的催化剂填充床内,将含有二硫化碳的废气通入所述低温等离子体反应器内,进行废气处理。
所述低温等离子体反应器,电压为25kV,放电频率10kHz,废气流速为2000m3/h,废气停留时间15s。
所述耦合催化剂投加量为所处理废气总体积的万分之零点八。
实施例4
采用实施例1-3的技术方案,对流速为2000m3/h,二硫化碳含量为800ppm的废气进行处理,其对二硫化碳的脱除率可达99.5~99.8%;能量效率高,相比于现有的低温等离子体二硫化碳脱除方法,其能量效率提升6~11倍;催化剂投入使用后,200~350h内对二硫化碳的脱除效果无衰减,催化效果持久,催化性能稳定,能够适应工业化长期连续生产的废气处理现状;相比于现有的与低温等离子体耦合处理二硫化碳的催化剂,其处理单位体积废气所需的催化剂剂量降低9~14%,有效降低处理成本;能够将二硫化碳废气完全分解成CO2、H2O、N2等无公害物质,能够实现达标排放:具有能耗低、处理废气大、无副产物产生的优点,适用于工业大规模生产。
实施例5
设置如下对比例:
对比例1:省略“改性粉末制备、改性粉末喷涂”步骤,采用普通电极对废气进行低温等离子体处理,其余同实施例2。
对比例2:省略“耦合催化剂制备”步骤,采用CuO作为耦合催化剂,其余同实施例2。
对比例3:“耦合催化剂制备”步骤中省略微波活化处理,其余同实施例2。
采用对比例1-3的技术方案,对流速为2000m3/h,二硫化碳含量为800ppm的废气进行处理,其废气处理情况如下表所示:
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,包括改性粉末制备、改性粉末喷涂、耦合催化剂制备、低温等离子体处理;
所述改性粉末制备,将二氧化钛粉末预处理,剪切至预定粒径,煅烧后,投入至分散有Al2O3、MnO2、Fe2NiO4的去离子水中,采用紫外光照射后,过滤烘干制得;
所述改性粉末喷涂,将所述改性粉末喷涂至低温等离子反应器的电极板后,烧结固定,制得喷涂有所述改性粉末的所述低温等离子反应器电极板。
2.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述耦合催化剂制备,包括活化碳纤维、负载、煅烧;
所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入NaOH溶液中,滤出后加热,制得活性炭纤维;
所述负载,在惰性气体保护下,丙酮环境下,投入CaO、Ni、Fe2NiO4,超声分散制得混合液,将所述活性炭纤维投入所述混合液中,加热搅拌后滤出;对滤出的所述活性炭纤维进行微波活化。
3.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述低温等离子体处理,采用所述喷涂有改性粉末的低温等离子体反应器电极板作为所述低温等离子体反应器的电极板,将所述耦合催化剂填充至所述低温等离子体反应器的催化剂填充床内,将含有二硫化碳的废气通入所述低温等离子体反应器内,进行废气处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述二氧化钛粉末预处理,将30~40目的二氧化钛粉末投入至5倍体积的3~5%的硝酸锆溶液中,搅拌转速60~120RPM,搅拌时间20~30min后,静置30min;然后滴入5~7%的磷酸,搅拌1h,滤出。
5.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述剪切,对所述预处理后的二氧化钛粉末进行高速剪切,剪切转速6000~7500RPM,剪切至固体粒径D50为90~120μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述改性粉末制备,包括负载步骤,在惰性气体保护下,将Al2O3、MnO2、Fe2NiO4分散于去离子水中,投入经煅烧冷却后的所述固体粉末,搅拌转速20~30RPM,采用紫外光照射30~40min后,滤出固体物,180~200℃烘干至水分含量小于20ppm,制得所述改性粉末。
7.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述改性粉末喷涂,将所述改性粉末均匀喷涂至低温等离子反应器的电极板上,然后采用1100~1200℃高温对所述电极板与改性粉末进行烧结,烧结时间10~15min,制得喷涂有改性粉末的低温等离子反应器电极板。
8.根据权利要求2所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述活化碳纤维,将酚醛基纤维、黏胶基纤维浸入2~3倍体积的40%NaOH溶液中,搅拌转速20~30RPM,浸润时间1~1.5h后,滤出;然后将所述酚醛基纤维、黏胶基纤维的混合物加热至500~550℃,保温40~60min,制得活性炭纤维。
9.根据权利要求2所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述微波活化,微波辐射功率为400W,所述微波频率为1800~2000MHz,所述微波活化为10~12min;
所述活性炭:CaO:Ni:Fe2NiO4的重量份比值为1:(0.07~0.12):(0.11~0.15):(0.04~0.06)。
10.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法,其特征在于,所述低温等离子体处理,电压为15~25kV,放电频率为6~10kHz,废气流速为2000m3/h,废气停留时间10~15s。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010852965.9A CN111888900B (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010852965.9A CN111888900B (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111888900A true CN111888900A (zh) | 2020-11-06 |
CN111888900B CN111888900B (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=73230615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010852965.9A Active CN111888900B (zh) | 2020-08-22 | 2020-08-22 | 一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111888900B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113244927A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 昆明理工大学 | 一种dbd等离子体协同催化剂净化cs2并回收硫的方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998042963A1 (fr) * | 1997-03-25 | 1998-10-01 | Nippon Oil Co., Ltd. | Catalyseur pour lutter contre les emissions polluantes, son procede de fabrication, filtre de reduction des emissions polluantes et son procede de fabrication, et appareil de reduction des emissions polluantes |
US20070098614A1 (en) * | 2003-06-17 | 2007-05-03 | Akemitsu Iida | Gas processing method and gas processing apparatus utilizing oxidation catalyst and low-temperature plasma |
CN101618292A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-01-06 | 李元胜 | 一种对工业三废进行综合利用的系统 |
CN102091514A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-15 | 浙江大学 | 一种治理恶臭气体和工业VOCs的装置及方法 |
CN204583165U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-08-26 | 昆明理工大学 | 用于催化剂表面改性的平行板式低温等离子体反应器 |
CN107456945A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-12-12 | 柏美迪康环境工程(上海)股份有限公司 | 一种改性炭质吸附剂及其制备和应用方法 |
CN107744725A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-02 | 昆明理工大学 | 一种基于低温等离子体与活性炭纤维催化剂的二硫化碳脱除方法 |
CN107930583A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-20 | 中山火炬职业技术学院 | 适于吸附降解二噁英的负载催化剂的高导热活性炭的制备 |
CN108273380A (zh) * | 2018-02-14 | 2018-07-13 | 朗昆(北京)新环保科技有限公司 | 用于提高废气处理效率的促生菌群及废气处理方法 |
CN110479023A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 北京零微科技有限公司 | 一种环保净化材料及其制备方法 |
-
2020
- 2020-08-22 CN CN202010852965.9A patent/CN111888900B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998042963A1 (fr) * | 1997-03-25 | 1998-10-01 | Nippon Oil Co., Ltd. | Catalyseur pour lutter contre les emissions polluantes, son procede de fabrication, filtre de reduction des emissions polluantes et son procede de fabrication, et appareil de reduction des emissions polluantes |
US20070098614A1 (en) * | 2003-06-17 | 2007-05-03 | Akemitsu Iida | Gas processing method and gas processing apparatus utilizing oxidation catalyst and low-temperature plasma |
CN101618292A (zh) * | 2008-11-10 | 2010-01-06 | 李元胜 | 一种对工业三废进行综合利用的系统 |
CN102091514A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-06-15 | 浙江大学 | 一种治理恶臭气体和工业VOCs的装置及方法 |
CN204583165U (zh) * | 2015-02-05 | 2015-08-26 | 昆明理工大学 | 用于催化剂表面改性的平行板式低温等离子体反应器 |
CN107456945A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-12-12 | 柏美迪康环境工程(上海)股份有限公司 | 一种改性炭质吸附剂及其制备和应用方法 |
CN107744725A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-02 | 昆明理工大学 | 一种基于低温等离子体与活性炭纤维催化剂的二硫化碳脱除方法 |
CN107930583A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-04-20 | 中山火炬职业技术学院 | 适于吸附降解二噁英的负载催化剂的高导热活性炭的制备 |
CN108273380A (zh) * | 2018-02-14 | 2018-07-13 | 朗昆(北京)新环保科技有限公司 | 用于提高废气处理效率的促生菌群及废气处理方法 |
CN110479023A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 北京零微科技有限公司 | 一种环保净化材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘玉荣: "《碳材料在超级电容器中的应用》", 31 January 2013, 国防工业出版社 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113244927A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 昆明理工大学 | 一种dbd等离子体协同催化剂净化cs2并回收硫的方法 |
CN113244927B (zh) * | 2021-05-18 | 2023-03-03 | 昆明理工大学 | 一种dbd等离子体协同催化剂净化cs2并回收硫的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111888900B (zh) | 2022-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111888900B (zh) | 一种基于低温等离子体反应器与耦合催化剂的二硫化碳脱除方法 | |
CN107744725A (zh) | 一种基于低温等离子体与活性炭纤维催化剂的二硫化碳脱除方法 | |
CN103843822A (zh) | 一种碳纳米管银复合抗菌材料的制备方法 | |
CN112079353A (zh) | 一种用于中药渣改性活性生物炭制备技术 | |
CN112870965B (zh) | 一种快速降解甲醛的空气净化材料及其制备方法 | |
CN106881013B (zh) | 一种分解三甲胺恶臭气体的装置 | |
CN104276705A (zh) | 一种处理苯酚废水的方法 | |
CN116062752B (zh) | 一种药用活性炭磷酸法制备工艺 | |
CN110465301B (zh) | 一种活性炭催化剂及其制备方法和应用 | |
CN108786447A (zh) | 一种基于光催化材料的环保型空气净化剂及其制备方法 | |
CN106396223A (zh) | 酚水处理工艺 | |
CN110732310A (zh) | 一种防毒面具环保型无铬碳及其制备方法 | |
CN106587052A (zh) | 水净化专用活性炭的制备工艺 | |
CN112742364B (zh) | 一种新型介孔光催化剂载体的制备方法 | |
CN106757534B (zh) | 一种去除甲醛气体活性炭纤维的制备方法 | |
CN116212847A (zh) | 一种催化剂辅助dbd等离子体杀灭生物战剂的方法 | |
CN106006637B (zh) | 一种菠萝蜜壳臭气吸附剂 | |
CN108854970B (zh) | 一种胶原蛋白肽接枝水热炭微球吸附剂的制备方法 | |
CN106474863A (zh) | 一种环保处理复合肥车间尾气的方法 | |
CN113244927B (zh) | 一种dbd等离子体协同催化剂净化cs2并回收硫的方法 | |
CN108211767A (zh) | 一种用于去除甲醛的生物环保制剂 | |
CN113813781B (zh) | 一种同时处理有机无机混合废气的净化装置及净化方法 | |
CN112246083A (zh) | 一种负氧离子空气净化剂、及其制备方法和应用 | |
CN111233072A (zh) | 一种工业废水中硫醇类化合物的处理方法 | |
CN106582250B (zh) | 一种用于固定床反应器中脱硫脱汞剂及其制备方法 |
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 |