一种氨气-硫化氢联合同步吸附材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于废气脱除技术领域，具体公开了一种氨气

【技术实现步骤摘要】
一种氨气
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硫化氢联合同步吸附材料及其制备和应用

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[0001]本专利技术属于大气污染防治领域，具体涉及一种可同时吸附氨气和硫化氢的吸附材料。
技术背景：
[0002]众所周知，氨气和硫化氢是自然界中典型的碱性和酸性气体之一，也是工业废气中的常见成分，前者是一种无色、具有腐蚀性和强烈刺激性气味的气体，低浓度时使人呼吸道黏膜充血、水肿，导致人体功能紊乱，而高浓度氨气将会对人造成不可逆转的伤害甚至死亡；后者是一种无色、有强烈臭鸡蛋味的有毒气体，其剧毒特性可导致呼吸衰竭和死亡，对环境以及人体有不可忽视的影响。
[0003]目前，对与氨气和硫化氢的处理手段包括化学洗涤、光催化转化、微生物分解以及吸附法。化学洗涤法虽然去除效率较高，但会产生废水，后续处理成本较高；光催化转化法对设备及条件的要求较高，处理成本高；微生物分解法的处理量较低并且环境要求较高；吸附法采用炭材料、分子筛、氧化铝等吸附剂去除氨气，其中炭材料操作简单，且材料可重复多次使用，是一种经济、环保的去除方法。
[0004]专利CN 112371087 A提供了一种用于脱除硫化氢、磷化氢、砷化氢、氨气的活性炭纤维基吸附剂的制备方法和应用，该吸附剂对上述几种气体有较好的吸附效果。但是，吸附剂的制备步骤复杂，生产成本高，不适宜大规模使用。
[0005]现有技术对单独的氨气以及硫化氢气体的吸附做了较多的研究探索，且得到了良好的吸附效果，但还比较少关于氨气、硫化氢的联合同步脱除研究；这主要在于，相较于单独的吸附，进行联合同步脱除需要克服氨气和硫化氢是两种不同类型的气体以及竞争吸附位点的难点；行业内还较少能够有效实现氨气、硫化氢联合高效同步脱出的手段。

技术实现思路

[0006]为解决氨气、硫化氢难于联合同步脱除问题，本专利技术第一目的在于，提供一种氨气
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硫化氢联合同步吸附材料(本专利技术也称为联合吸附材料)的制备方法，旨在制备一种能够联合同步脱除氨基、硫化氢，并能够有效改善联合脱除效果的吸附材料。
[0007]本专利技术第二目的在于，提供所述的制备方法制得的联合吸附材料。
[0008]本专利技术第三目的在于，提供所述方法制备的联合吸附材料在同步脱除氨气
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硫化氢中的应用。
[0009]对于氨基、硫化氢同步脱除而言，二者在同步吸附过程中存在吸附位点的竞争，会严重影响二者的联合脱除效果，针对该问题，本专利技术提供了以下技术方案：
[0010]一种氨气
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硫化氢联合同步吸附材料的制备方法，包括以下步骤：
[0011]步骤(1)：
[0012]将生物质预先经酸液处理，随后再经碱液处理，再洗涤得到预处理生物质；所述的生物质为含纤维素和/或木质素的原料；
[0013]步骤(2)：
[0014]将预处理生物质置于包含铜源、锌源的金属溶液中，随后加碱进行共沉淀处理，得到前驱体；
[0015]步骤(3)
[0016]将前驱体在含氧气氛下进行焙烧，制得所述的吸附材料。
[0017]为解决氨气
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硫化氢难于联合同步脱除且联合脱除效果不理想的问题，本专利技术采用纤维素
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木质素类生物质为原料，并创新地预先对生物质进行先酸
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后碱预处理，再配合铜
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锌双金属氢氧化物负载以及含氧气氛的焙烧处理，如此能够实现协同，能够有效调控成分的微观结构以及物相，可以协同改善氨气
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硫化氢的联合同步脱除效果，并改善循环联合脱除效果。
[0018]本专利技术中，所述的生物质原料、先酸后碱预处理、铜
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锌双金属氢氧化物负载以及含氧气氛的焙烧是协同改善制得的材料的氨基
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硫化氢联合同步脱除效果的关键。在此基础上，进一步调控步骤(1)～(3)的工艺，有助于进一步改善工艺以及参数的协同效果。
[0019]本专利技术中，采用所述的生物质原料配合所述的步骤1～步骤3工艺的联合，能够获得更优的协同效果，能够获得更优的氨气
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硫化氢联合脱除效果。
[0020]作为优选，所述的生物质为玉米芯、椰壳、芦苇、花生壳、油茶壳中的至少一种；
[0021]本专利技术中，控制生物质的颗粒度小于或等于50目。
[0022]本专利技术中，所述的酸液中的酸为有机酸和/或无机酸；
[0023]所述的有机酸例如为C2～C6的羧酸，例如乙酸、柠檬酸、草酸等；
[0024]所述的无机酸为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的至少一种；
[0025]本专利技术中，所述的酸优选为无机酸，特别优选为硫酸。研究发现，优选的酸能够进一步协同改善制得的材料对氨气
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硫化氢的联合脱除效果。
[0026]优选地，酸液中的酸的质量分数为10％～25％，优选为15～20％；本专利技术中，优选的酸浓度下，有助于进一步协同改善后续制得的材料对氨气
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硫化氢的联合脱除效果。
[0027]优选地，生物质和酸液的重量体积比为100～400g/L，优选为200～250g/L。
[0028]本专利技术中，酸液处理的温度和时间可根据需要进行调整，考虑到工艺的便捷性，酸液处理过程的温度可以是20～50℃，处理的时间可以是1～3h。
[0029]作为优选，酸液处理后经固液分离，再进行后续的碱液处理，本专利技术中，所述的固液分离可经干燥或者无需进行干燥处理后再进行后续的碱液处理。
[0030]优选地，所述的碱液中的碱为NaOH、KOH中的至少一种；
[0031]优选地，碱液中的碱的质量分数为10％～25％，优选为15～20％。优选地，生物质和碱液的重量体积比为100～400g/L，优选为200～250g/L。
[0032]本专利技术中，碱液处理的温度和时间可根据需要进行调整，考虑到工艺的便捷性，碱液处理过程的温度可以是20～50℃，处理的时间可以是1～3h。
[0033]本专利技术中，碱液处理后经固液分离，随后经洗涤处理。所述的固液分离可无需进行干燥处理后再进行后续的洗涤处理。
[0034]作为优选，步骤(1)中，所述的洗涤为水洗；
[0035]优选地，水洗至滤液pH为6.5～7.5(优选为中性)，收集得到的洗涤材料为预处理生物质。本专利技术中，预处理生物炭可经干燥或者无需经过干燥处理，直接进行步骤(2)的处
理。
[0036]本专利技术中，将生物质经所述的先酸后碱处理后，再配合后续的铜
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锌双氢氧化物的负载处理，如此利于协同改善制得的材料对氨气、硫化氢的联合同步脱除效果。
[0037]作为优选，所述的铜源、锌源为各金属的水溶性盐，优选为氯化盐、硝酸盐、有机酸盐中的至少一种；
[0038]优选地，所述的铜源、锌源、生物质的重量比为1～2：1～2：1～10，优选为1:1～1.5:2～4。研究发现，在所述的双金属以及共沉淀工艺下，进一步配合双金属的含量，有助于进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨气
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硫化氢联合同步吸附材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将生物质预先经酸液处理，随后再经碱液处理，再洗涤得到预处理生物质；所述的生物质为含纤维素和/或木质素的原料；步骤(2)：将预处理生物质置于包含铜源、锌源的金属溶液中，随后加碱进行共沉淀处理，得到前驱体；步骤(3)将前驱体在含氧气氛下进行焙烧，制得所述的吸附材料。2.如权利要求1所述的氨气
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硫化氢联合同步吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的生物质为玉米芯、椰壳、芦苇、花生壳、油茶壳中的至少一种；优选地，控制生物质的颗粒度小于或等于50目。3.如权利要求1所述的氨气
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硫化氢联合同步吸附材料的制备方法，其特征在于，所述的酸液中的酸为有机酸和/或无机酸；所述的有机酸例如为C2～C6的羧酸；所述的无机酸为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸中的至少一种；优选地，酸液中的酸的质量分数为10％～25％，优选为15～20％；优选地，生物质和酸液的重量体积比为100～400g/L，优选为200～250g/L。4.如权利要求1所述的氨气
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硫化氢联合同步吸附材料的制备方法，其特征在于，酸液处理后经固液分离，再进行后续的碱液处理；优选地，所述的碱液中的碱为NaOH、KOH中的至少一种；优选地，碱液中的碱的质量分数为10％～25％，优选为15～20％；优选地，生物质和碱液的重量体积比为100～400g/L，优选为200～250g/L。5.如权利要求1所述的氨气
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硫化氢联合同步吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭星，周南，彭政杰，李波，罗伟，唐昕，周智，
申请(专利权)人：湖南仁和环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：