[发明专利]一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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(Volatile Organic Compounds，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。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种安全高效型含酮类有机废气吸附剂，本发明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。本发明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。

本发明的具体技术方案为：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％。

在本发明中，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；