[发明专利]一种新型吸附剂及其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种新型吸附剂及其制备方法及应用。

背景技术

目前，在有机废气治理行业中，吸附法以及吸附浓缩结合其它工艺的技术，应用得比较广泛。吸附机理是利用吸附材料丰富的多孔结构，吸附各种有害的气体分子，从而达到净化空气的作用；当吸附的有害气体达到允许吸附量时，通过加热再生，可以使吸附材料在一定程度上，可以重复使用。常用的吸附剂主要包括沸石分子筛和活性炭。

分子筛(又称合成沸石)是一种硅铝酸盐多微孔晶体，其特点是微孔孔径相对比较均匀，具有一定的吸附能力，耐高温。缺点是由于需要人工合成，且工艺复杂，制作成本高昂。

活性炭具有丰富的多孔结构，适用于绝大多数有机气体，吸附能力较强，价格相对低廉。缺点是由于活性炭燃点较低(300℃)，脱附能力较差，再生利用率比较低。由于有机废气多数都含有具备一定危险性的气体，当无法再生利用时，通常都要作为危险废物来处理。目前，国内多数地区的废活性炭处置费用和采购成本大致相当，甚至个别地区高于采购成本，这样又大大增加了企业的治理成本。

因此，研制开发价廉、高效的VOCs吸附剂成为近年来的环境吸附材料的研究热点之一。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种制作成本低廉，耐高温，可重复使用率高，以至可循环使用的吸附材料，从而大大降低企业的有机废气治理成本。该发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种新型吸附剂，其包括如下原料：分散剂、木质纤维素、粘土、甘油、三氧化二铝、二氧化钛、正硅酸乙酯、酸性溶液。

进一步的，上述原料的添加量分别为：粘土的添加量为0.015-0.075g/ml的酸性溶液；分散剂添加量为0.01-0.13ml/g粘土；木质纤维素的添加量为 0.002-0.01g/g粘土；甘油的添加量为0.05-0.5ml/g；三氧化二铝的添加量为 0.05-0.2g/g粘土；二氧化钛的添加量为0.01-0.1g/g粘土；正硅酸乙酯的添加量为0.002-0.01mol/g；。

进一步的，该新型吸附剂还包括云母粉，其添加量为0.01-0.05g/g粘土。

进一步的，该吸附剂是通过如下步骤制备而成，

⑴将分散剂、木质纤维素加入到酸性溶液中，室温下搅拌0.2-1h，得到溶液 A；

⑵溶液A中加入粘土、甘油，继续搅拌1-2h，得到溶液B；

⑶在溶液B中再加入三氧化二铝、二氧化钛、正硅酸乙酯，搅拌12-36h，加入分散剂，搅拌1-2h，离心得到胶状物；

⑷利用去离子水反复洗涤胶状物至中性，得滤饼；

⑸将上述滤饼在低温下干燥后研磨成颗粒，将得到的颗粒高温焙烧，得到本粘土吸附剂。

进一步的，所述酸性溶液为2-6mol/L的硫酸或盐酸溶液。

进一步的，所述步骤⑵为在溶液A中加入粘土、甘油，云母粉，继续搅拌 1-2h，得到溶液B。

进一步的，所述粘土为蒙脱土、高岭土、膨润土、活性白土的一种或几种。

本发明还提出一种新型吸附剂的制备方法，包括如下步骤，

⑴将分散剂、木质纤维素加入到酸性溶液中，室温下搅拌0.2-1h，得到溶液 A；

⑵溶液A中加入粘土、甘油，继续搅拌1-2h，得到溶液B；

⑶在溶液B中再加入三氧化二铝、二氧化钛、正硅酸乙酯，搅拌12-36h，加入分散剂，搅拌1-2h，离心得到胶状物；

⑷利用去离子水反复洗涤胶状物至中性，得滤饼；

⑸将上述滤饼在低温下干燥后研磨成颗粒，将得到的颗粒高温焙烧，得到本粘土吸附剂。

此外，本发明还提出一种新型吸附剂在废气治理中的应用。

进一步的，所述新型吸附剂在使用前需进行活化，活化的温度为300-500℃，活化时间为1-3h。

本发明相对于现有技术所具有的优点为：

1.本发明提供一种对挥发性有机废气具有高吸附性能的吸附材料以及该吸附材料的制备方法，该吸附材料具有无毒、无腐蚀、环保且对有机废气具有高吸附性能、可反复再生利用。

2.本发明所使用的粘土是一种热稳定性好、储量丰富和价格低廉的矿物，通过对粘土表面性质与结构的改性处理，可以增大其比表面积、扩大有效吸附孔洞，从而提高其对VOCs的吸附能力。