一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂制造技术

本发明专利技术涉及空气吸附剂领域，公开了一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，包括以下质量百分数的组分：蜂窝状活性炭70~85%、碱性氮化物10~20%和中性氮化物5‑10%。本发明专利技术先后在蜂窝状活性炭上负载碱性氮化物和中性氮化物，然后进行微波辐射处理，制得吸附剂。本发明专利技术吸附剂表面较为惰性，不易于发生氧化反应，使吸附剂燃点温度得到大幅度提高，消除吸附剂易着火安全隐患；特别适用含酮类有机废气的一种或多种混合溶剂回收，具有很好的工业化应用前景。

A Safe and Efficient Adsorbent for Organic Waste Gas Containing Ketones

The invention relates to the field of air adsorbents, and discloses a safe and efficient organic waste gas adsorbent containing ketone, which comprises the following components of mass percentage: honeycomb activated carbon 70-85%, alkaline nitride 10-20% and neutral nitride 5-10%. The adsorbent is prepared by loading alkaline nitride and neutral nitride on honeycomb activated carbon and then microwave radiation treatment. The adsorbent surface of the invention is inert, and is not easy to oxidize, which greatly improves the burning point temperature of the adsorbent and eliminates the potential fire safety hazard of the adsorbent. The adsorbent is especially suitable for recovering one or more mixed solvents containing ketone organic waste gas, and has good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂
本专利技术涉及空气吸附剂领域，尤其涉及一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂。
技术介绍
有机废气通常是指在油漆、电镀、印刷、涂料、轮胎制造等工业生产过程中，释放出的挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds，简称VOCs)的气体。VOCs按照有机化合物的类别可以划分为卤代烃类、苯类、脂类、醚类、酮类、醇类、有机胺类等，它们具有可燃性高、排放量大、有一定毒性等特点。长期接触和过量吸入这些气体对人类身体危害很大。有机废气已经成为我国城市主要污染源之一。目前，在国家政策导向下，VOCs治理技术主要有两类：第一类是预防性措施，以更换设备、改进工艺等为主。第二类是控制性措施，以末端治理为主。在末端治理中，活性炭吸附技术是工业化使用最早和最成熟技术，利用活性炭进行吸附获得广泛应用，但是由于活性炭表面存在大量含氧基团，在吸附和脱附过程中，因某种氧化反应而发生积蓄热量导致着火。尤其对于含酮类有机废气的吸附和脱附过程中，酮类溶剂更易于发生氧化反应，使活性炭吸附剂表面发生积蓄热量导致着火。若将酮类溶剂回收使用，在吸附和脱附过程中，酮类溶剂在活性炭吸附剂表面易产生异构化，严重影响回收溶剂的品质。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，本专利技术提出一种制备工艺简单、廉价、安全高效吸附含酮类有机废气吸附剂改性和制备方法。本专利技术的吸附剂是在工业化使用的蜂窝状活性炭基础上进行改性，主要组份是蜂窝状活性炭、碱性氮化物、中性氮化物，该吸附剂的活性炭表面表现为惰性，不易于发生氧化反应，使吸附剂燃点温度得到大幅度提高，从而消除易着火的安全隐患。本专利技术的具体技术方案为：一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，包括以下质量百分数的组分：蜂窝状活性炭70～85％、碱性氮化物10～20％和中性氮化物5-10％。在本专利技术中，碱性氮化物的主要作用是用于改性蜂窝状活性炭中酸性含氧官能团，中性氮化物的主要作用是用于改性蜂窝状活性炭中的碱性含氧官能团。经改性处理后，该吸附剂的活性炭表面表现为惰性，不易于发生氧化反应，使吸附剂燃点温度得到大幅度提高，从而消除易着火的安全隐患。作为优选，所述蜂窝状活性炭的成分为微孔在0.5～1.2nm的木质类活性炭。作为优选，所述碱性氮化物为乙二胺、苯胺、喹啉类中的一种或几种混合物。作为优选，所述中性氮化物为吲哚类、咔唑类中的一种或几种混合物。作为优选，所述安全高效型含酮类有机废气吸附剂的制备方法为：先后在蜂窝状活性炭上负载碱性氮化物和中性氮化物，然后进行微波辐射处理，制得吸附剂。作为优选，所述安全高效型含酮类有机废气吸附剂的制备方法具体包括以下步骤：A)蜂窝状活性炭的制备和预处理：选取木质类活性炭，制备成蜂窝状活性炭，作为载体放入去离子水中充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在通氮气的干燥装置中干燥过夜，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；B)碱性氮化物浸渍：称取碱性氮化物于容器中，将预处理后的蜂窝状活性炭浸渍于碱性氮化物中，蜂窝状活性炭与碱性氮化物的固液比为20-40g/200ml，密封容器，放入水浴中，震荡，取出，用去离子水充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在通氮气的干燥装置中干燥，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；C)中性氮化物浸渍：称取中性氮化物溶于乙醇溶液中，盛放于另一容器中，然后将步骤B)所得蜂窝状活性炭浸渍于中性氮化物中，中性氮化物在乙醇溶液中的浓度为40-60g/200ml，步骤B)所得蜂窝状活性炭与中性氮化物的质量比为25-35∶40-60，密封容器，放入室温水浴中，震荡，取出，用去离子水充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在通氮气的干燥装置中干燥过夜，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；D)吸附剂表面修复：步骤C)所得蜂窝状活性炭置于石英管中，并通入氮气密封，微波辐照，冷却，获得安全高效型含酮类有机废气吸附剂。吸附剂表面修复，主要是对吸附剂的物理改性。采用微波辐照，主要去除活性炭空隙中杂质，增大了活性炭吸附面积，从而增加了吸附质与吸附剂的接触时间，从而也就扩大了吸附容量。作为优选，步骤A)中，用木质类活性炭制成尺寸为(40-60)mm×(40-60)mm×(80-120)mm的蜂窝状活性炭。作为优选，步骤B)中，水浴温度为45-55℃，震荡0.5-1.5h；步骤C)中，震荡0.5-1.5h。作为优选，步骤A)至步骤C)中，干燥温度为100～120℃。作为优选，步骤D)中，辐照时间1-3min，温度600-700℃。与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的吸附剂制备工艺简单，原料廉价，适合批量化生产；2)本专利技术吸附剂表面较为惰性，不易于发生氧化反应，使吸附剂燃点温度得到大幅度提高，消除吸附剂易着火安全隐患；特别适用含酮类有机废气的一种或多种混合溶剂回收，具有很好的工业化应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。总实施例一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，包括以下质量百分数的组分：蜂窝状活性炭(微孔在0.5～1.2nm的木质类活性炭)70～85％，碱性氮化物(乙二胺、苯胺、喹啉类中的一种或几种混合物)10～20％，中性氮化物(吲哚类、咔唑类中的一种或几种混合物)5-10％。所述安全高效型含酮类有机废气吸附剂的制备方法具体包括以下步骤：A)蜂窝状活性炭的制备和预处理：选取木质类活性炭，制备成尺寸为(40-60)mm×(40-60)mm×(80-120)mm的蜂窝状活性炭，作为载体放入去离子水中充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在100～120℃通氮气的干燥装置中干燥过夜，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；B)碱性氮化物浸渍：称取碱性氮化物于容器中，将预处理后的蜂窝状活性炭浸渍于碱性氮化物中，蜂窝状活性炭与碱性氮化物的固液比为20-40g/200ml，密封容器，放入45-55℃水浴中，震荡0.5-1.5h，取出，用去离子水充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在100～120℃通氮气的干燥装置中干燥，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；C)中性氮化物浸渍：称取中性氮化物溶于乙醇溶液中，盛放于另一容器中，然后将步骤B)所得蜂窝状活性炭浸渍于中性氮化物中，中性氮化物在乙醇溶液中的浓度为40-60g/200ml，步骤B)所得蜂窝状活性炭与中性氮化物的质量比为25-35∶40-60，密封容器，放入室温水浴中，震荡0.5-1.5h，取出，用去离子水充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在100～120℃通氮气的干燥装置中干燥过夜，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；D)吸附剂表面修复：步骤C)所得蜂窝状活性炭置于石英管中，并通入氮气密封，微波辐照升温至600-700℃，辐照1-3min，冷却，获得安全高效型含酮类有机废气吸附剂。本专利技术吸附剂的吸附和脱附性能采用以下方法评价：吸附性能评价：将改性后的蜂窝状吸附剂50×50×100(单位mm)装填于固定床吸附管中，吸附剂装量20g，加定量石英砂稀释，吸附剂性能评价在自建的固定床管式评价装置上进行。将一定体积有机溶剂加入液体蒸发器中，液体蒸发器置于恒温水浴中。压缩空气出来的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于：包括以下质量百分数的组分：蜂窝状活性炭70~85%、碱性氮化物10~20%和中性氮化物5‑10%。

【技术特征摘要】
1.一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于：包括以下质量百分数的组分：蜂窝状活性炭70~85%、碱性氮化物10~20%和中性氮化物5-10%。2.如权利要求1所述的一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于，所述蜂窝状活性炭的成分为微孔在0.5～1.2nm的木质类活性炭。3.如权利要求1所述的一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于，所述碱性氮化物为乙二胺、苯胺、喹啉类中的一种或几种混合物。4.如权利要求1或3所述的一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于，所述中性氮化物为吲哚类、咔唑类中的一种或几种混合物。5.如权利要求1所述的一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于制备方法为：先后在蜂窝状活性炭上负载碱性氮化物和中性氮化物，然后进行微波辐射处理，制得吸附剂。6.如权利要求5所述的一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，其特征在于制备方法具体包括以下步骤：A）蜂窝状活性炭的制备和预处理：选取木质类活性炭，制备成蜂窝状活性炭，作为载体放入去离子水中充分洗涤后，用压缩空气吹去孔道中剩余液体，再在通氮气的干燥装置中干燥过夜，除去水汽以及其他吸附杂质，室温冷却备用；B）碱性氮化物浸渍：称取碱性氮化物于容器中，将预处理后的蜂窝状活性炭浸渍于碱性氮化物中，蜂窝状活性炭与碱性氮化物的固液比为20-40g/200ml，密封容器，放入水浴中，震荡，取出，用去离子水充分洗涤后，用压缩空...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊山，金赛春，谢丹丹，
申请(专利权)人：浙江兆泰环境科技股份有限公司，陈俊山，
类型：发明
国别省市：浙江,33