CN112107992A - 一种有害气体去除介质及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有害气体去除介质，主要涉及高锰酸盐类的有害气体去除介质。本发明通过加入适当种类和数量的粘结剂和发泡剂，既确保了有害气体去除介质的机械强度，又提高了有害气体去除介质内部的孔隙率，并降低了因高锰酸盐析出而导致气体通路堵塞的可能性，从而减少了高锰酸盐的用量、简化了制备工艺、延长了使用寿命、降低了维护成本，更适于大规模的生产和制造。

Description

一种有害气体去除介质及其制备方法
技术领域
本发明属于空气净化领域，具体涉及一种高锰酸盐类有害气体(主要包括硫化物(主要是硫化氢、二氧化硫)、氨气、甲醛、尿素、氮氧化物、硫醇类、胺类、乙烯等常见的有害气体)去除介质及其制备方法。
背景技术
近年来，随着社会经济的不断发展，大量化石燃料被使用，空气污染问题十分严峻。根据中华人民共和国生态环境部公布的《2017中国生态环境状况公报》，中国主要的大气中污染气体依次为臭氧、二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2)，其中工业源废气是大气中污染气体的主要来源。
这些有毒有害恶臭气体的去除主要是通过物理吸附和化学吸附这两种技术来实现。物理吸附和化学吸附并不是孤立的，往往相伴发生。物理吸附是吸附剂与被吸附物之间通过分子间力(范德华力)相互吸引发生吸附现象，一般没有选择性，其作用力小，过程可逆，即被吸附的气体分子比较容易脱附(解吸)。与之相反，化学吸附是吸附剂表面与被吸附物之间发生化学反应的结果，这个过程具有选择性、是不可逆的，并且需要一定的活化能，同时取决于介质和去除气体的物理和化学性质。
目前，最常用的有害气体去除介质为活性炭，活性炭是一种常见的非极性吸附剂，能吸附绝大部分有机气体，如苯类，醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质；同时由于活性炭具有较宽的孔径范围，即使对一些极性吸附质和一些特大分子的有机物质，仍具有优良的吸附能力。美国专利“US2967587 Process and Apparatus for Dry-Process Adsorption ofHydrogen Sulfide from Coke-oven Gases”中，利用活性炭在有氧条件下能将硫化氢氧化成单质硫，从而增大了活性炭的吸附容量，并且在反应中加入氨或硅酸以起到催化作用；美国专利“US20150182945A1 Dry-scrubbing Media Compositions and Methods ofProduction and Use”中，将活性氧化铝，氧化镁和活性炭在水中混合并通过模具挤出混合物以形成具有长开口通道的基材或蜂窝结构体，在提高了结构强度的同时，大幅度得提高了吸附效率。但由于活性炭的吸附机理为物理吸附，无法彻底去除有毒有害恶臭气体，并且活性炭是易燃品，不适于用作会放热的氧化反应型的化学吸附过程的基材。为此，以无毒无害的多孔材料(如活性氧化铝等)为基材的有害气体去除介质成为了研发的重点，美国专利“US6004522Solid filtration media incorporating elevated levels ofpermanganate and water”中，采用氧化铝为基材，并添加7～12wt％的高锰酸钾、10～35wt％的水，通过加热的含水高锰酸钾溶液喷射氧化铝和碳酸氢钠的混合物并同步制粒的工艺制造固体过滤介质，提高了介质中高锰酸钾和水的用量，从而提高了气体处理效率。但由于如果继续增大高锰酸钾的含量，会因为与气体中的污染物反应形成副产物，造成有害气体去除介质孔隙的堵塞，最终会降低气体处理效率，从而限制了该技术的推广和应用。中国专利“CN200380104041.5高容量固体过滤介质”中，采用13～25wt％的高锰酸盐(包括高锰酸钾、高锰酸钠、高锰酸镁、高锰酸钡、高锰酸锂或其组合)，通过加热的含水高锰酸盐溶液喷射氧化铝并同步制粒的工艺制造固体过滤介质，由于该方法提高了高锰酸盐溶液的浓度，从而进一步提高了固体过滤介质的气体处理效率，但由于固体过滤介质中的颗粒都是分散存在的，孔隙率和孔径尺寸均偏小，并且固体过滤介质的机械强度偏低，影响了长期使用的性能和效果。
发明内容
本发明的目的是通过物料的和工艺的优化来提升高锰酸盐类介质的吸附性能，并且本发明制备的有害气体去除介质的性能优异，成本低、稳定性好。本发明通过加入适当种类和数量的粘结剂和发泡剂，既确保了有害气体去除介质的机械强度，又提高了有害气体去除介质内部的孔隙率，并降低了因高锰酸盐析出而导致气体通路堵塞的可能性，从而减少了高锰酸盐的用量、简化了制备工艺、延长了使用寿命、降低了维护成本，更适于大规模的生产和制造。
本发明公开了一种有害气体去除介质，按重量百分比计，包括如下原料：4～12wt％的高锰酸盐、8～20wt％的水、50～65wt％的多孔基材和12～30wt％粘结剂。进一步的，还包括8～20wt％的发泡剂，所述的发泡剂为碳酸氢盐或铝粉中的一种或几种任意比例的组合，优选8～20wt％碳酸氢钠。
进一步的，高锰酸盐是高锰酸钠或高锰酸钾中的一种或两种，优选高锰酸钠。进一步的，多孔基材是活性氧化铝、硅胶、沸石或赤泥中的一种或几种任意比例的组合，优选活性氧化铝。
进一步的，活性氧化铝的目数为80～325。
进一步的，所述水泥与氢氧化物或碱性氧化物的一种或几种任意比例的组合，其中，所述水泥为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥或磷酸盐类水泥中的一种或几种任意比例的组合，优选硅酸盐类水泥，所述的氢氧化物为氢氧化钙，所述的碱性氧化物为氧化钙。
进一步的，硅酸盐类水泥与氢氧化钙的混合物按重量百分比为：12～24wt％硅酸盐类水泥、76～88wt％氢氧化钙。
更进一步地，所述的硅酸盐类水泥与氢氧化钙的混合物按重量百分比的最优比为：15wt％硅酸盐类水泥、85wt％氢氧化钙。
本发明还公开了有害气体去除介质的制备方法，包括如下步骤：
1)将多孔基材和粘结剂按比例混合均匀并分批次加入到不断旋转的造粒圆盘中；
2)与步骤1)同时进行，将含有高锰酸盐的水溶液喷射到上述混合物上，高锰酸盐的质量浓度为10～40wt％；
3)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
4)将步骤3)得到的颗粒固化，至固体颗粒的含水量为15～17％，即得到有害气体去除介质。
进一步的，所述步骤1)中的混合物还包括碳酸氢盐、铝粉中的一种或几种任意比例的组合，优选碳酸氢钠。
进一步的，所述造粒圆盘的倾角30°，转速30～80rpm。
1本发明组成中减少了高锰酸盐的用量，既节约了滤料的生产成本，又降低了因高锰酸盐浓度过高而析出造成堵塞颗粒内部气体通路的可能性，并且简化了滤料的制备工艺，更适于大规模的生产和制造。
2介质中包含碳酸氢钠或铝粉等物质在分解和反应过程中，形成的气泡有助于增大有害气体去除介质的孔结构尺寸，并提高孔隙率，进一步提高了气体处理的效率。
3与高锰酸钾相比，高锰酸钠在水中的溶解度更高，从而不容易因析出而造成气体通道堵塞，便于长期的使用。
4所选择的的多孔基材具有强度高、多孔隙、化学性质稳定、不易燃的特性，作为有害气体去除介质的基本结构，提高了有害气体去除介质的稳定性。其中，活性氧化铝的机械强度和稳定性更好、适用范围更广。
5本发明活性氧化铝的目数为80～325偏低，原料成本低，颗粒的粒度偏大，并且来源广泛、无毒无害。偏低的目数使得作为有害气体去除介质的基本结构的活性氧化铝在有害气体去除介质的内部的颗粒间距加大，并在有害气体去除介质内部产生了较大的孔洞，造成大小不一的孔径分布，从而使得气体分子更容易进入有害气体去除介质内部并与高锰酸钠反应，从而提高了吸附性能和气体处理效率。
6水泥与氢氧化物或碱性氧化物的一种或几种任意比例的组合的粘结剂涂覆在多孔基材的表面，水泥可以在遇水后，通过水泥的水硬性特性以提高有害气体去除介质的机械强度，从而延长有害气体去除介质的使用寿命，并减少更换的频率。硅酸盐类水泥，作为最常见的水泥种类，因为来源广泛、成本低廉而优选。使用氢氧化物或碱性氧化物可以与碳酸氢钠反应，产生水，从而既加速了碳酸氢钠的溶解，也加速了二氧化碳气体的产生，并在多孔基材的表面形成孔径、多孔基材之间形成连通的孔洞、多孔基材外部的粘结剂内部形成孔洞并与多孔基材相连通，进一步提高了气体处理的效率。而且反应产生的水会进一步地通过增强水泥的水硬性特性以提高有害气体去除介质的机械强度，从而进一步地延长有害气体去除介质的使用寿命，并减少更换的频率。
7硅酸盐类水泥与氢氧化钙的混合物按重量百分比为12～24wt％硅酸盐类水泥、76～88wt％氢氧化钙。其中15wt％硅酸盐类水泥、85wt％氢氧化钙，效果好从而提高了造粒的效率，减少了原材料的浪费。
8本发明制备方法减少了高锰酸钠的用量，既节约了滤料的生产成本，又降低了因高锰酸钠浓度过高而析出造成堵塞颗粒内部气体通路的可能性，并且简化了滤料的制备工艺，更适于大规模的生产和制造。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、12wt％硅酸盐类水泥和88wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)对造粒后的颗粒进行称重，并计算造粒比例。
实施例2
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、15wt％硅酸盐类水泥和85wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)对造粒后的颗粒进行称重，并计算造粒比例。
实施例3
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、18wt％硅酸盐类水泥和82wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)对造粒后的颗粒进行称重，并计算造粒比例。
实施例4
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、21wt％硅酸盐类水泥和79wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)对造粒后的颗粒进行称重，并计算造粒比例。
实施例5
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、24wt％硅酸盐类水泥和76wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)对造粒后的颗粒进行称重，并计算造粒比例。
上述实施例的实验结果如表-1所示。由表-1可知，最优的粘结剂配比为15wt％硅酸盐类水泥和85wt％氢氧化钙。
表-1粘结剂造粒的实施例
实施例 原料重量(g) 造粒重量(g) 造粒比例(％)
实施例1 1183 817 69.1
实施例2 1183 992 83.8
实施例3 1183 854 72.2
实施例4 1183 673 56.9
实施例5 1183 469 39.6
实施例6
1)将活性氧化铝510g、NaHCO3130g、15wt％硅酸盐类水泥和85wt％氢氧化钙组成的粘结剂160g，混合均匀并分三批依次加入到不断旋转的造粒圆盘中；造粒圆盘的倾角30°，转速40rpm，同时将32.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300 ml(383g)喷射到上述混合物上；高锰酸钠溶液的喷射采用计量泵喷射，喷射速度为20ml/min；
2)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
3)将步骤2)得到的颗粒室温静置12h,再高温110℃固化1.8h，至固体颗粒的含水量为17％，即得到含8wt％高锰酸钠有害气体去除介质。
实施例7
制备含10wt％高锰酸钠的有害气体去除介质
制备方法同实施例5，只改变高锰酸钠的含量，即将27.6wt％浓度的高锰酸钠水溶液300ml(369g)喷射到混合物上。
实施例8
制备含8wt％高锰酸钠的有害气体去除介质
制备方法同实施例5，只改变高锰酸钠的含量，即将23.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300ml(355g)喷射到混合物上。
实施例9
制备含6wt％高锰酸钠的有害气体去除介质
制备方法同实施例5，只改变高锰酸钠的含量，即将18.1wt％浓度的高锰酸钠水溶液300ml(342g)喷射到混合物上。
对比例
采用美国Purafil公司的OdoroxidantSP滤料，为市场上净化效果最好的高锰酸盐类滤料之一，采用元素分析测得该滤料中高锰酸盐的含量为16％。
对上述5个实施例的产品进行性能测定
采用中国专利“CN200380104041.5高容量固体过滤介质”中，所提及的有害气体去除介质的容量测定的标准加速测试方法：
由于低浓度污染的空气供给，过滤介质的测试通常需要花费较长时间以获得结果，下面方法提供了介质吸附容量的加速实验，即将介质暴露于高浓度的污染气体下进行测试。
以硫化氢吸附实验为例，测试过程是在流动系统中进行。将已知体积的介质放置在吸附管中并在调节的、湿润清洁的空气体系中暴露于已知浓度为1vol.％的污染物气体。校准气流以提供1450±20ml/min的总流速。对于每升每分钟的空气流，每个过滤床应包含至少300ml的介质。去除能力的计算方法是50份每百万(ppm) 的透过下，从每体积(立方厘米)的空气流中除去的污染物的数量(克)。
填充介质的吸附管应布置成空气和硫化氢的混合气体从管的底部进入，流过玻璃棉或珠粒，流过过滤介质，然后通过气体分析器进行分析。在开始分析样品前，应检查和排除气体系统中的泄漏。一旦准备就位，就开始混合气体的流动，记录时间，直到通过气体分析仪观察到50ppm的透过，再次记录时间。优选使用具有可变量程读数的气体分析仪，具有特定或多种气体能力。从上述分析得到的数据将使用以下公式得到所测介质的气体容量：
气体容量(GM/CC)＝K×10-5×C×F×T/V
其中对于H2S，常数K＝1.52；C为空气流中供给气体的浓度，vol.％；F为总流量，cc/min；T为达到50ppm的时间，min；V为吸附管介质塔的体积，cc(cm3)。
本发明所用的气体分析仪是固定式五合一气体检测报警仪MIC-600。
测试结果如表-2所示。
表-2有害气体去除介质实施例的测试结果
高锰酸钠含量(wt％) 吸附容量(10<sup>-3</sup>g/cm<sup>3</sup>)
实施例6 12 12.2
实施例7 10 14.0
实施例8 8 11.7
实施例9 6 9.9
对比例 16 9.5
由上表可见使用本发明的技术方案制备的有害气体去除介质，产品的硫化氢吸附容量优于Purafil公司的OdoroxidantSP滤料，而且本发明高锰酸盐的含量低于Purafil公司的OdoroxidantSP滤料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种有害气体去除介质，其特征在于，按重量百分比计，包括如下原料：4～12wt％的高锰酸盐、8～20wt％的水、50～65wt％的多孔基材和12～30wt％粘结剂。
2.根据权利要求1所述的有害气体去除介质，其特征在于，还包括8～20wt％的发泡剂，所述的发泡剂为碳酸氢盐或铝粉中的一种或几种任意比例的组合。
3.根据权利要求2所述的有害气体去除介质，其特征在于，发泡剂为8～20wt％碳酸氢钠。
4.根据权利要求1所述的有害气体去除介质，其特征在于，所述高锰酸盐是高锰酸钠或高锰酸钾中的一种或两种；所述多孔基材是活性氧化铝、硅胶、沸石或赤泥中的一种或几种任意比例的组合；所述粘结剂是水泥与氢氧化物或碱性氧化物的一种或几种任意比例的组合。
5.根据权利要求4所述的有害气体去除介质，其特征在于，所述高锰酸盐是高锰酸钠；所述多孔基材是活性氧化铝；所述水泥为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥或磷酸盐类水泥中的一种或几种任意比例的组合，优选硅酸盐类水泥，所述的氢氧化物为氢氧化钙，所述的碱性氧化物为氧化钙。
6.根据权利要求5所述的有害气体去除介质，其特征在于，所述的活性氧化铝的目数为80～325；所述的硅酸盐类水泥与氢氧化钙的混合物按重量百分比为：12～24wt％硅酸盐类水泥、76～88wt％氢氧化钙。
7.根据权利要求5所述的有害气体去除介质，其特征在于，所述的硅酸盐类水泥与氢氧化钙的混合物按重量百分比的为：15wt％硅酸盐类水泥、85wt％氢氧化钙。
8.一种有害气体去除介质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将多孔基材和粘结剂按比例混合均匀并分批次加入到不断旋转的造粒圆盘中；
2)与步骤1)同时进行，将含有高锰酸盐的水溶液喷射到上述混合物上，高锰酸盐的质量浓度为10～40wt％；
3)待上述混合物成为颗粒直径为4～6mm时，停止圆盘造粒与喷射工作，将颗粒取出；
4)将步骤3)得到的颗粒固化，至固体颗粒的含水量为11～17％，即得到有害气体去除介质。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中还包括发泡剂，所述的发泡剂比例为8～20wt％，所述的发泡剂为碳酸氢盐、铝粉中的一种或几种任意比例的组合。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述造粒圆盘的倾角30°，转速30～80rpm，所述的发泡剂为碳酸氢钠。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5354577B2 (ja) * 2008-12-26 2013-11-27 国立大学法人 名古屋工業大学 リン吸着剤及び製造方法
WO2013108117A1 (en) * 2012-01-20 2013-07-25 Desiccant Rotors International Pvt. Ltd. Desiccant based honeycomb chemical filter and method of manufacture thereof
CN102824898B (zh) * 2012-09-18 2014-02-19 西安科技大学 一种三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料及其制备方法
CN108144574A (zh) * 2017-12-26 2018-06-12 大连全净科技有限公司 一种去除污染性气体的吸附-氧化型的载体颗粒的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113079437A (zh) * 2021-03-16 2021-07-06 苏州夸克新材料科技有限公司 一种气体吸收材料块及其制造方法

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