[发明专利]脱除流体中氮氧化物的吸附剂、制备方法及用途

说明书

本发明公开了一种脱除流体中氮氧化物的吸附剂及其制备方法及用途。该吸附剂的组成包括：Nisubgt;x/subgt;Mgsubgt;6‑x/subgt;Fesubgt;2/subgt;Osubgt;9/subgt;或Nisubgt;x/subgt;Mgsubgt;6‑x/subgt;Alsubgt;2/subgt;Osubgt;9/subgt;，其中x＝1～6。该吸附剂的制备方法包括：将碱性溶液滴加到含镍、镁以及铁或铝的溶液中进行沉淀反应，然后经水热晶化，干燥和焙烧等步骤，得到所述的吸附剂。该吸附剂具有脱除流体中氮氧化物效率高、制备方法简便、生产过程环保无污染、操作简便等特点。

技术领域

本发明涉及一种脱除流体中氮氧化物(NOx)的吸附剂及其制备方法。

背景技术

在人类社会面临的各种挑战中，温室效应导致全球变暖是最为严峻的课题之一，全球变暖已经严重威胁到人类及其它物种的生存与延续。虽然N₂O的温室效应只占总体的6％左右，但由于能够在大气中存留时间长达120年，使其潜在的温室效应约为二氧化碳的310倍，甲烷的4-21倍。N₂O是一种温室气体，具有温室效应，加剧全球变暖，N₂O在大气中的存留时间长，并可输送到平流层，导致臭氧层破坏，引起臭氧空洞，使人类和其它生物暴露在太阳紫外线的辐射下，对人体皮肤、眼睛、免疫系统造成损害。N₂O的主要来源有烃类燃烧及其部分氧化、工业排放、汽车尾气、家用煤气灶和热水器等的排放气等。一氧化二氮和一氧化氮作为吸入麻醉剂在医药上应用已久。吸入一氧化二氮和一氧化氮和空气的混合物，当其中氧浓度很低时可致窒息；吸入80％一氧化二氮和一氧化氮和氧气的混合物引致深麻醉，进入血液后会导致人体缺氧，长期吸食可能引起高血压、晕厥，甚至心脏病发作。此外，长期接触此类气体还可引起贫血及中枢神经系统损害。因此，治理或净化流体中N₂O是十分必要和迫切的。

用吸附法脱除一氧化二氮和一氧化氮的技术因其高效快速、无二次污染、易操作等特点，越来越引起人们的关注。选用价格低廉、材料易得、制备简单、吸附容量大、再生容易的吸附剂是研究者们关注的重点。

目前，所用的吸附剂多以活性炭、分子筛、氧化铝等多孔材料为主，对一氧化二氮和一氧化氮吸附亦主要以物理吸附为主，在实际环境下，一氧化二氮和一氧化氮去除效率较低。

CN201611237320.4公开了一种氮氧化物吸附剂及制备方法。该氮氧化物吸附剂由以下按照重量份的原料组成：纳米凸凹棒土26-34份、儿茶素9-17份、丙二醛5-13份、三乙醇胺1-5份。该方法是通过对纳米凸凹棒土与三乙醇胺混合研磨，利用儿茶素、丙二醛进行处理、超声作用制得的吸附剂。该吸附剂对氮氧化物的吸附效果仍有待进一步提高。

CN201711323661.8公开了一种氮氧化物废物气处理用复合吸附材料的制备方法。该方法是将活性炭纤维先在烘箱中烘干，再用预浸剂硫酸钾浸渍，然后升温炭化得改性活性炭纤维；将二氧化硅陶瓷粉、烧结助剂硼酸混合球磨，干燥得混合粉体，在尿素球表面喷洒聚乙烯醇粉体粘接剂溶液，然后再包覆上混合粉体，制得空心球前驱体，干燥后高温烧结，得二氧化硅空心陶瓷球；向膨胀石墨中加十六烷基三甲基溴化铵的改性剂溶液，恒温水浴中浸渍改性处理，取出后水洗，干燥至恒重得改性膨胀石墨；将茶梗烘干、粉碎过筛，与活性炭混合搅拌，机械挤条，干燥，过筛得茶叶基吸附材料；将其与改性活性炭纤维、二氧化硅空心陶瓷球、改性膨胀石墨混合球磨，得到所述复合吸附材料。该吸附剂制备方法复杂，而且吸附效果仍有待进一步提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是为了克服现有技术中存在的工业流体中氮氧化物的脱除效率不高的问题，提供一种新的脱除流体中氮氧化物的吸附剂及其制备方法和用途。该吸附剂具有脱除流体中氮氧化物(如一氧化二氮、一氧化氮)效率高、制备方法简便、生产过程环保无污染、操作简便等特点。