[发明专利]基于黏土矿物的VOCs吸附剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于黏土矿物的VOCs吸附剂的制备方法，将碳酸钠溶液加入到黏土原矿泥中，充分搅拌，湿沉降，取上层溶液，获得粒径2μm的黏土组分溶液；在步骤1中所述黏土组分溶液中加入CaCl₂溶液，搅拌，静置，去除表层溶液，对沉淀物加纯水冲洗，重复清洗，离心干燥获得Ca化黏土，向其中添加十六烷基三甲基铵(HDTMA)溴化物溶液，用磁力搅拌器进行搅拌，静置，获得HDTMA黏土悬浮液，用纯水反复洗涤，直到没有溴化物离子析出，冷冻干燥制得所述吸附剂；通过上述制备方法可制得所述吸附剂；本发明提供了一种VOCs吸附剂的应用方法。本发明提供的VOCs吸附剂对VOCs的吸附量比常规活性炭要高。

技术领域

本发明属于废气分离处理领域，具体涉及一种基于黏土矿物的VOCs吸附剂的制备方法。

背景技术

大气中对环境影响最为严重的有机污染物是挥发性有机物(VOCs)，包括，苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、石油烃化合物等,种类繁多且成分复杂。这类化合物常温下可以蒸气的形式存在于空气中,易被皮肤、粘膜等吸收，对人体产生急性损害，而且其中许多物质有致癌、致畸、致突变性,这些物质干扰人体内分泌系统，具有遗传毒性及引起“雌性化”的严重后果；而氮氧化物(NO_X)经光化学反应会产生典型的二次污染物臭氧(O₃),对环境安全和人类生存繁衍构成威胁。

众多VOCs的排放源中，工业固定源挥发性有机物(VOCs)排放所涉及的行业众多,具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点,对局部空气质量的影响显著。工业源 VOCs排放最多的行业包括装备制造业涂装、炼油与石化、化学化工、包装印刷、半导体及电子设备制造、医药化工、塑料/橡胶制品生产、人造革、人造板、服装干洗等。

现阶段，我国对于VOCs废气治理已经取得一定成果，但是无法将其从根源上去除，挥发性有机物(VOCs)作为雾霾生成的前体物质,其净化处理已经成为当前大气污染控制的热点问题。其中，吸附技术是最为经典和常用的气体净化技术,也是目前工业VOCs治理的主流技术之一，吸附法的关键技术是吸附剂、吸附设备和工艺、再生介质、后处理工艺等的确定。吸附法净化气态污染物是指利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法。吸附过程是一个浓缩过程,气态污染物通过吸附作用被浓缩到吸附剂表面上后再进行后续处理。传统VOCs吸附剂主要以活性炭为主，虽然其吸附速率快，但吸附主要发生在活性炭表面，易达到吸附饱和，总体吸附量不高，因而需要经常更换活性炭。

综上所述，一种吸附量更高的VOCs吸附剂亟待开发。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种吸附量更高的基于黏土矿物的VOCs吸附剂；

本发明的目的还在于提供一种基于黏土矿物的VOCs吸附剂的制备方法；

本发明的目的还在于提供一种基于黏土矿物的VOCs吸附剂应用方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于黏土矿物的VOCs吸附剂的制备方法，包括以下步骤，

步骤1，将碳酸钠溶液加入到黏土原矿泥中，充分搅拌，湿沉降，取上层溶液，获得粒径2μm的黏土组分溶液；

步骤2，在步骤1中所述黏土组分溶液中加入CaCl₂溶液，直到Ca饱和，搅拌，静置，

去除表层溶液，

对沉淀物加纯水冲洗，重复清洗，离心干燥获得Ca化黏土；

步骤3，向Ca化黏土中添加十六烷基三甲基铵(HDTMA)溴化物溶液，用磁力搅拌器进行搅拌，静置，获得HDTMA黏土悬浮液；

步骤4，用纯水反复洗涤所述HDTMA黏土悬浮液，直到没有溴化物离子析出，冷冻干燥制得基于黏土矿物的VOCs吸附剂。