[发明专利]一种硫酸磺化的磺化聚苯胺/凹凸土复合材料烟气吸收剂

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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SO_x，NO_x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。

发明内容

因此，本发明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，本发明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。

本发明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。

本发明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)本发明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。