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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸附材料,特别涉及一种活性炭催化剂,具体为一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国经济的高速发展,挥发性有机硫化物(vocs)的排放影响了我国环境空气质量。甲基硫醚(甲硫醚、二甲基二硫醚)在石油工业中用作催化剂的预硫化剂和防积碳添加剂,也是农药生产的中间体,但同时也是典型的挥发性有机污染物,具有臭味。甲基硫醚是我国现行标准《恶臭污染物排放标准》(gb14554-1993)中限控排放的八种恶臭污染物之一。高浓度的甲基硫醚会使人的皮肤、眼睛和呼吸道受到强烈的刺激,长时间的吸入后会对人的消化系统、内分泌系统、血液循环系统、神经系统产生严重的危害。作为恶臭污染物,甲基硫醚来源广泛,除医药化工、石油炼制等行业的排放源之外,城镇污水处理厂、黑臭河道、垃圾填埋场和湿垃圾厌氧处理站也是常见的重要排放源。鉴于挥发性有机硫化物的危害逐渐得到重视,开发有效的甲基硫醚脱除专用脱除材料成为急切需解决的问题。
2、同时,随着高硫原油加工量的剧增,油品中硫化物的脱除引起人们的高度重视。吸附法因其具有清洁环保、能耗低、效率高及可实现废物资源化等优点,在硫醚脱除领域备受青睐。在众多吸附剂中,活性炭具有比表面积大、耐腐蚀性强、化学性能稳定且来源广泛等优点被采用,然而普通活性炭无法满足工程需要,仅依靠物理吸附选择性吸附差,吸附量低,同时受表面酸碱度、环境温度、湿度等因素制约,较适用于小气量、低浓度的甲基硫醚脱除。因此利用负载金属离子对活性炭改性来提高其对甲基硫醚的脱除性能。
3、现有技术中,姜传
4、王金成等通过利用不同金属氯化物对活性炭材料表面改性,确定以氯化亚铜为活性组分制备出的载铜活性炭对二甲基硫醚的脱除效果最好,具体方法为称取一定量活性炭,加入一定量的氯化亚铜溶液,主要用于脱除汽油中的二甲基硫醚。氯化亚铜难溶于水,该方法制备的负载氯化亚铜催化剂负载量低,活性组分含量低,对甲基硫醚的脱除效率有限,且仅适用于液相脱除。
5、因此,脱除气相中甲基硫醚专用活性炭催化剂及方法目前处于技术空白,需要提供一种气相脱除甲基硫醚专用活性炭催化剂,作为环保吸附材料,能为甲基硫醚环保治理提供高效的脱除材料。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决脱除气相中甲基硫醚专用活性炭催化剂及方法目前处于技术空白的问题,提供了一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂及其制备方法。
2、本专利技术采用如下技术实现:
3、本专利技术提供一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,包括如下步骤:
4、a,选活性炭吸附材料
5、取水分≤5%、强度≥90%,水容量≥75%,四氯化碳吸附率≥65%的柱状活性炭作为原料,技术指标选择根据gb/t7701.3-2008《载体用煤质颗粒活性炭》,原料的规格为1.5mm/2.0mm/3.0mm/4.0mm。
6、b,活性炭改性
7、称取原料,用浓度为9%的盐酸浸泡360min,过滤,150℃下烘干180min,烘干后的样品与水按照体积比1:2的比例进行混合,在80℃下,水热反应180min,过滤,150℃下烘干240min,制得改性活性炭,备用。
8、c,氯化二氨合亚铜溶液配制
9、根据所制备的脱除二甲基硫醚专用活性炭催化剂中铜的组分含量计算配制溶液中氯化亚铜的含量,溶剂选用氨水;根据试验,每份活性炭中浸渍10%的铜组分对二甲基硫醚的脱除效果最佳,根据氯化亚铜的分子量计算可得氯化亚铜为15.55%。
10、每100份改性活性炭,取15.55份氯化亚铜,根据活性炭的水容量计算氯化二氨合亚铜溶液质量,具体为,按照等量浸渍法,根据活性炭的水容量确定配制溶液的体积,称量改性活性炭,根据活性炭的水容量计算并称取氯化二氨合亚铜溶液,称取氯化二氨合亚铜溶液的质量m溶液通过下式计算:
11、m溶液= v·m活性炭
12、式中,
13、m溶液——氯化二氨合亚铜溶液的质量,以克计;
14、v——活性炭的水容量,以百分比计;
15、m活性炭——改性活性炭的质量,以克计。
16、将氯化亚铜溶于(m溶液-15.55)g氨水中搅拌混合至氯化亚铜全部溶解,制成氯化二氨合亚铜溶液,封装备用。
17、d,浸渍
18、将改性活性炭浸于氯化二氨合亚铜溶液中,搅拌,直至溶液完全被活性炭吸收,活性炭表面呈干燥状态,静置300min。
19、e,煅烧烘干
20、煅烧烘干采用沸腾炉进行,将浸渍后的活性炭在170℃下通过热空气烘干,具体为,将浸渍后的活性炭网板下方以170℃热空气流穿过网板与浸渍后的活性炭接触,待活性炭处于沸腾状态下,调节温度至140~160℃,保持60min,制得煅烧烘干后的浸渍活性炭。在煅烧烘干过程中,氯化二氨合亚铜分解,生成氯化亚铜负载在活性炭孔隙内,使铜组分有效负载在活性炭孔隙内部。
21、本专利技术还公开了一种采用上述方法制备的脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂。
22、与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果:
23、本专利技术公开的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂及其制备方法,创新使用煤质柱状活性炭作为载体材料,通过配制氯化二氨合亚铜溶液,通过等量浸渍法在柱状活性炭中浸渍一价铜的化合物,通过煅烧烘干制备气相甲基硫醚脱除专用活性炭催化剂。目前国内该领域尚处于技术控白,该专利技术为气相脱除甲基硫醚提供了一种高效的环保吸附材料及制备方法,该方法过程简单易实现,具有可操作性。
24、实施例1
25、一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,包括以下步骤:
26、a,选活性炭吸附材料
27、取水分为2.1%、强度为95%,水容量为75%,四氯化碳吸附率为65%的4.0mm柱状活性炭作为载体。
28、b,活性炭改性
29、称取100g备好的活性炭,用浓度为9%的盐酸150ml浸泡360min,除去活性炭中易溶出的灰分,过滤,150℃烘干180min,烘干后的样品与水按照体积比1:2的比例进行混合,加入到水热反应釜中,在80℃条件下,水热反应180min,过滤,150℃烘箱内240min,制得改性活性炭,备用。
30、c,氯化二氨合亚铜溶液配制
31、每100g改性活性炭,取15.55g氯化亚铜,根据活性炭的水容量计算氯化二氨合亚铜溶液,具体的,活性炭的水容量为75%,将15.55g氯化亚铜溶于59.45g氨水中,搅拌混合至氯化亚铜全部溶解,制成75g氯化二氨合亚铜溶液,封装备用。
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【技术保护点】
1.一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤a中,所述原料的规格为1.5mm/2.0mm/3.0mm/4.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤c中,称取氯化二氨合亚铜溶液的质量m溶液通过下式计算:
4.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤e中,将浸渍后的活性炭置于网板上,网板下方以170℃热空气流穿过网板与浸渍后的活性炭接触。
5.根据权利要求4所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤e中,煅烧烘干采用沸腾炉进行。
6.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:
7.一种根据权利要求1制备的脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤a中,所述原料的规格为1.5mm/2.0mm/3.0mm/4.0mm。
3.根据权利要求1所述的一种脱除甲基硫醚专用柱状活性炭催化剂的制备方法,其特征在于:步骤c中,称取氯化二氨合亚铜溶液的质量m溶液通过下式计算:
4.根据权利要求1所述的一种脱除...
【专利技术属性】
技术研发人员:雷彭,王德周,王泽兵,张会涛,郭泽宇,王学明,冷新宇,赵凯蓉,郭清祥,
申请(专利权)人:山西新华防化装备研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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