[发明专利]同时脱除二氧化硫及二氧化氮的吸着剂

说明书

本发明是一种用于常温、常压下在大气环境中脱除SO₂及NO₂的吸着剂。特别是适用于密舱室或地下坑道中SO₂及NO₂的消除。该吸着剂也适用于任何人群密集的娱乐场所中臭味及NO_x的处理。

由于工业的迅猛发展，各工厂企业排放的废气数量与种类也随之增加。硫化物及氮化物的排放使大气酸化日趋严重，形成大面积酸雨。SO₂及NO₂对人体危害较大，是城市大气污染的主要毒物之一，为消除SO₂及NO₂的污染已有多种技术，如活性焦炭法、脉冲等离子体法及电子束照射法。发明人在1996年全国活性炭交流会论文集中对已有的吸附剂及催化剂做了全面的论述。

目前缺乏有效的SO₂及NO₂的同时脱除的技术。

在已有的技术中，均是单独消除SO₂或NO₂的。虽然等离子体技术和电子束照射等技术可用来同时消除SO₂及NO₂，但在技术上是否可行和经济上是否合理等方面还存在不少问题。与本发明接近的专利为US5,366,710,(1994)，其载体为活性污泥与MnO₂,MnO₄的混合物，浸渍的水容液中含有Fe³⁺，反应温度为200℃。其载体成份复杂，且净化条件要求较高，另一接近的工作是中国“环境科学”15卷5期(1994)，报导的CuSO₄/CuO催化剂，活性组分为CuO/Al₂O₃，其缺点是反应温度在400℃以上，才能使脱硫效率超过90％，但此温度下，脱硝的某些副反应将逐步增强。

本发明的目的是提供一种不含贵金属和过渡金属，且在常温、常压条件下高效用于大气环境及其它密闭舱室中SO₂及NO₂净化用的吸着剂，同时吸着剂不含任何毒性(例如Cr)元素，且寿命长。

本发明的吸着剂包括载体、活性组分和添加剂，其中的载体为活性炭，活性组分为碘酸盐，添加剂为碱金属族的氢氧化物，吸着剂中的各组分百分比为：活性炭，80％以；碘酸盐，1-10％，更为可取的是5-10％；添加剂的重是活性组分的重量的70-100％，更为可取的是，添加剂的重量是活性组分的重量的85-100％。

本发明吸着剂的制备方法如下：

1、将筛选好的活性炭用蒸馏水煮沸，洗涤，然后在130～150℃干燥4小时。

2、将含碱金属K或Na的碘酸盐及添加剂配制成一定浓度的溶液。

3、将1制得的活性炭按75％水容量用上述2的溶液浸渍，不断搅拌30-60min，然后在110℃下活化2小时，即得到本发明的吸着剂。

在上述制备过程中活性炭可选用破碎状、柱状或球状活性炭。

本发明较佳的制备方法和应用通过实施例给予进一步说明。

实例1：浸渍炭的制备

活性炭为ZX-15柱状炭，比面积为1100m²/g，将上述炭用蒸馏水煮沸，洗涤，然后在130～150℃下干燥4小时。将KIO₃2g,KOH1.6g配成一定浓度的溶液，浸渍上述载体60分钟，并不断搅拌，然后在110℃活化2小时，即得本发明的吸着剂A。

实例2

依照实例1的制备方法，用LiOH代替KOH，其余不变，制备出吸着剂B。

实例3

依照实例1的方法，用ZF-09炭代替ZX-15其余不变，制备出吸着剂C。

实例4

依照实例1的制备方法，用F400 12×30炭代替ZX-15炭，其余不变，制备出吸着剂D。

对比例2

依照实例1的制备方法，制备浸渍液时不加KIO₃，其余不变，制备出吸着剂E。

实例5吸着剂的评价

将上述吸着剂A、B、C、D及对比例E进行评价，在温度15～30℃，空速16,000～18,000-1的范围内，原料气体中，SO₂浓度为200～250ppm,NO₂浓度为100～150ppm，其余为N₂气，其结果如表1。

                  表1实验结果

吸附剂  空速 (h^-1)   温度   (℃) SO₂人口浓度    (ppm)SO₂出口浓度    (ppm) SO₂转化率    (％)  NO₂人口浓   度(ppm) NO₂出口浓   度(ppm) NO₂转化  率(％)   A 18,000    15    250.0     12.5    95    133.8    12.17   90.9   B 18,000    17    255.0     37.7    85    138.5    34.65   74.9   C 17,500    18    245.8     7.3    97    126.7    10.95   91.3   D 18,000    16    237.5     3.0    99    129.8    8.52   93.4   E 17,500    20    245.5     98.5    60    121.7    61.1   49.8