一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂制造技术

本发明专利技术公开一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂，其中，基体吸收剂为磺化聚苯胺，被基体附着的凹凸土材料占复合吸收剂的重量百分比为10％‑50％，硫酸的浓度为0.1‑3mol/L。被磺化聚苯胺附着的凹凸土材料，可充当骨架作用，磺化聚苯胺有效包覆凹凸土的表面，有效减少磺化聚苯胺颗粒之间的相互接触，可增大磺化聚苯胺颗粒的比表面积，从而大幅提高了磺化聚苯胺基复合材料吸收剂的吸收能力，使其脱除效率得到较大提升。其中，制备方法包括将磺化聚苯胺与凹凸土材料按照配比关系配比，溶入到酸性溶液中，待冰浴充分混合后，离心后将下部沉淀置于烘箱中干燥，即制得磺化聚苯胺基复合材料吸收剂，整个制备过程，仅是简单的原位聚合、干燥，制备方法简单，成本低。

A Sulfonated Sulfonated Polyaniline/Attapulgite Composite Flue Gas Absorbent

The invention discloses a sulfonated sulfonated polyaniline/attapulgite composite smoke absorbent, in which the matrix absorber is sulfonated polyaniline, and the weight percentage of attapulgite adhering to the matrix is 10%-50% and the concentration of sulfuric acid is 0.1%-3 mol/L. Attapulgite adsorbed by sulfonated polyaniline can act as a framework. Sulfonated polyaniline can effectively coat the surface of attapulgite, effectively reduce the contact between sulfonated polyaniline particles, increase the specific surface area of sulfonated polyaniline particles, thus greatly improve the absorption capacity of sulfonated polyaniline-based composite absorbent, and greatly enhance its removal efficiency. The preparation method includes dissolving sulfonated polyaniline and attapulgite into acidic solution according to the ratio. After fully mixing in ice bath, centrifuging and drying the lower precipitation in oven, the sulfonated polyaniline-based composite absorbent is prepared. The whole preparation process is simple in-situ polymerization and drying. The preparation method is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂
本专利技术涉及一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂，属于脱硫脱硝脱二氧化碳

技术介绍
当前社会由于只注重经济的发展，却忽视了发展的同时给环境带来的严重污染。目前环境污染主要有水污染、大气污染和固体废弃物污染等。这些污染所导致的酸雨、雾霾、沙尘暴等恶劣环境严重影响了人们的正常生活，因而人们对环境污染有了更多的关注和重视。国家投入了大量的人力、物力和财力，来治理环境污染。归根结底造成大气污染的主要原因是含煤燃料的燃烧、矿石的冶炼等导致空气中SOx，NOx和CO2的浓度不断升高，严重破坏了生态环境，近些年大部分主要城市的雾霾天气越来越严重，严重威胁着人们的健康和赖以生存的环境。为此众多学者不断努力去开发和研究新技术去控制SOx，NOx和CO2的污染。然而，如何经济有效地去除SOx，NOx和CO2成为了研究者探索开发的关键。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有有机胺吸收剂的热稳定性差的缺陷，从而提出一种热稳定性高的磺化聚苯胺和凹凸土复合材料吸收剂。为此，本专利技术提供一种磺化聚苯胺和凹凸土复合材料脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂，包括基体磺化聚苯胺，被基体包裹的凹凸土材料，所述硫酸的浓度为0.1-3mol/L。本专利技术还提供一种上述磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，包括以下步骤：将合成磺化聚苯胺的苯胺、氨基苯磺酸和过硫酸铵与凹凸土材料按照上述配比关系配比，溶入到酸性溶剂中，待冰浴充分混合后，离心后将下部沉淀置于烘箱中干燥，制得磺化聚苯胺和凹凸土复合材料脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂。上述的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，所述凹凸土材料的粒径为10微米以内。上述的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，所述烘干温度为45-80℃，烘干时间为6-24小时。上述的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，在合成磺化聚苯胺的苯胺、氨基苯磺酸和过硫酸铵与凹凸土材料溶入酸性溶剂后，还包括对混合液进行搅拌处理。本专利技术提供的一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂与现有技术中的有机胺吸收剂相比，具有以下优点：(1)本专利技术提供的用于烟气吸收的磺化聚苯胺和凹凸土复合材料吸收剂，包括基体磺化聚苯胺，被基体包覆的凹凸土材料，其中硫酸的浓度为0.1-3mol/L；凹凸土材料作为添加剂，充当骨架作用，磺化聚苯胺有效包覆凹凸土的表面，有效减少磺化聚苯胺颗粒之间的相互接触，可增大磺化聚苯胺颗粒的比表面积，从而大幅提高了磺化聚苯胺基复合材料吸收剂的吸收能力，使其脱除效率得到较大提升。同时，凹凸土材料在复合吸收剂的含量不宜过高，过高的话，复合吸收剂中磺化聚苯胺的含量低，其本身脱硫脱硝脱二氧化碳的能力有限，将稀硫酸控制在0.1％-3％，可以有效的提高磺化聚苯胺脱硫脱硝脱二氧化碳的能力。(2)本专利技术提供的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，将合成磺化聚苯胺的苯胺、过硫酸铵与凹凸土材料按照一定配比关系配比，溶到稀硫酸中，待冰浴充分混合后，离心后离心后将下部沉淀置于烘箱中干燥，制得磺化聚苯胺基复合材料脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂。将磺化聚苯胺与凹凸土材料溶入到酸性溶液中，鉴于凹凸土材料易分散在酸性溶液中，便于磺化聚苯胺充分的吸附在凹凸土材料的表面上；整个制备过程中，仅是简单的原位聚合、干燥，制备方法简单，成本低，无需高温反应或者复杂的化学反应来对磺化聚苯胺的吸收性能进行改善。(3)本专利技术提供的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，在配比磺化聚苯胺与凹凸土材料之前，还包括对所述凹凸土材料进行提纯处理，经过提纯处理的凹凸土材料其纯度高，作为磺化聚苯胺的骨架结构的有效成分更高，对改善磺化聚苯胺的吸收性能效果更好。(4)本专利技术提供的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂及制备方法，将凹凸土、苯胺、氨基苯磺酸与过硫酸铵分别溶入到稀硫酸溶液中，待冰浴充分混合冰浴充分混合，用去离子水洗涤为无色，将其置于烘箱中干燥，制得磺化聚苯胺复合材料。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的专利技术是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供一种用于烟气吸收的磺化聚苯胺基复合材料吸收剂，包括基体磺化聚苯胺，被基体附着的凹凸土材料；凹凸土材料占复合吸收剂的重量百分比为10％-90％。此磺化聚苯胺基复合材料吸收剂，凹凸土材料作为添加剂，充当骨架作用，磺化聚苯胺附着在其上，可有效减少磺化聚苯胺颗粒之间的相互接触，避免了磺化聚苯胺颗粒在脱硫脱硝脱二氧化碳过程中颗粒之间的融合，从而大幅提高了磺化聚苯胺基复合材料吸收剂的吸收能力，使其脱除效率得到较大提升；同时，凹凸土材料在复合吸收剂的含量不宜过高，过高的话，复合吸收剂中磺化聚苯胺的含量低，其本身脱硫脱硝脱二氧化碳的能力有限，将凹凸土材料的含量控制在10％-50％，可以有效的提高磺化聚苯胺脱硫脱硝脱二氧化碳的能力。作为优先，上述稀硫酸的浓度控制在0.1-3mol/L，上述凹凸土材料占吸收剂的重量通常控制在10％-90％之间；作为进一步的优选，还可以将凹凸土材料占吸收剂的重量比控制在10％-50％之间。实施例2本实施例2提供一种实施例1中提供的用于烟气吸收的磺化聚苯胺基复合材料吸收剂的制备方法，包括以下步骤：按照上述实施例1中磺化聚苯胺与凹凸土材料之间的配比关系，对磺化聚苯胺与凹凸土材料进行配合，之后将配好的磺化聚苯胺与凹凸土材料溶入到酸性溶液中，待冰浴充分混合24h冰浴充分混合24h后，离心后将下部沉淀置于烘箱内干燥，干燥后即制备的磺化聚苯胺基复合材料脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂。将合成磺化聚苯胺的苯胺、过硫酸铵按比例与凹凸土材料溶入到酸性溶液中；整个制备过程中，仅是简单的原位聚合、干燥，制备方法简单，成本低，无需高温反应或者复杂的化学反应来对磺化聚苯胺的吸收性能进行改善。具体而言，称取1-10克苯胺、1-10克氨基苯磺酸和1-10克凹凸土、4.56克的过硫酸铵，分别溶入到0.1-3mol/L硫酸溶液中溶解，，硫酸溶液的用量不作具体限定，混合溶液溶于发烟硫酸，待冰浴充分混合24h将其混合，离心后将下部沉淀置于烘箱内在45-60℃条件下烘干6-12小时。并对制备的复合脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂、未进行复合的磺化聚苯胺分别进行SEM分析，由所拍的SEM照片可知，未复合的磺化聚苯胺颗粒表面是微孔状结构结构，而经过凹凸土复合之后，磺化聚苯胺均匀的附着在一维纤维状的凹凸土原矿的表面，有效的减少了磺化聚苯胺颗粒之间的相互接触。将上述制备的复合脱硫脱硝脱二氧化碳吸收剂、磺化聚苯胺，分别进行热分解性能测试，具体试验如下：将6.5-7.5mg的吸收剂样品放入铂金坩埚中。在N2(流量为100mol/min)气氛保护下以20℃/min的升温速度，升到煅烧温度700℃。以SO2为例，模拟电厂烟气气氛：0.2％的SO2，89.8％N2，10％CO2实验温度为25-50℃，通气时间为60-150min的条件下，凹凸棒为50％时磺化聚苯胺复合吸收剂和磺化聚苯胺对进行SO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂，其特征在于：包括基体磺化聚苯胺，被基体附着的凹凸土材料，所述硫酸的浓度为0.1‑3mol/L。

【技术特征摘要】
1.一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂，其特征在于：包括基体磺化聚苯胺，被基体附着的凹凸土材料，所述硫酸的浓度为0.1-3mol/L。2.根据权利要求1所述的一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂，其特征在于：包括以下步骤，将合成磺化聚苯胺的苯胺和过硫酸铵与凹凸土材料按照上述配比关系配比，溶入到稀硫酸中，待冰浴充分混合后，离心后将下部沉淀置于烘箱中干燥，制得磺化聚苯胺/凹凸土复合材料吸收剂。3.根据权利要求1-2所述的一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵永刚，肖天华，刘屹东，
申请(专利权)人：南京新月材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32