CN105032162A - 一种处理有害气体的滤料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理有害气体的滤料及其制备方法。本发明其特征在于所述的滤料以活性氧化铝作为基体，在活性氧化铝外包覆氧化镁膜。所述滤料的比表面积≥600m2/g；孔体积在0.4～0.6ml/g；压碎强度：35％～70％；磨损：不超过4.5％；颗粒直径：3.5～6.5mm。上述滤料的制备方法如下：先制得氧化镁溶胶，再将活性氧化铝浸入氧化镁溶胶中进行浸浆混合，在一定条件下进行干燥，按一定升温速率升温到200℃进行一次焙烧，然后按一定升温速率升温到500℃进行二次焙烧，最后以一定的速率降至常温，得氧化镁膜包覆的活性氧化铝。本发明能与废气发生化学反应，生成无污染产物，处理效果稳定，处理完后的滤料可直接填埋无污染，也不会发生***。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理有害气体的滤料及其制备方法。
背景技术
众所周知，环境中的废气污染问题日益严重，日前市场上用于废气处理的滤料主要是采用活性炭，活性炭吸附废气的原理是：活性炭是一种多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收废气的目的。就像磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。此类装置的缺点是：
1、活性炭吸附有害气体，只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下才能达到最佳吸附效果。如果废气分子过大或过小都达不到良好的吸附效果。
2、活性炭不适用于湿度较大的废气，如果废气湿度较大，活性炭吸附率会大大降低。
3、活性炭是通过孔隙吸附废气，是物理吸附过程，所以废气并没有发生改变，只是吸附在活性炭上，仍会对环境造成二次污染。
4、活性炭吸附饱和后，会成为一种危废，无法直接填埋，如何处理成为一个难题。
5、活性炭在吸附的过程中产生的热量会在局部放出一定的热量，这样的情形下，温度上升且氧气富聚在活性炭内的时候就很容易发生***行为。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种处理有害气体的滤料及其制备方法，能与废气发生化学反应，生成无污染产物，处理效果稳定，处理完后的滤料可直接填埋无污染，也不会发生***。
为此，本发明采取如下技术方案，一种处理有害气体的滤料，其特征在于所述的滤料以活性氧化铝作为基体，在活性氧化铝外包覆氧化镁膜。
所述滤料的比表面积≥600m2/g；孔体积在0.4～0.6ml/g；压碎强度：35％～70％；磨损：不超过4.5％；颗粒直径：3.5～6.5mm。
所述的滤料中水分含量：≤25％；活性氧化铝含量：≤45％；纳米级氧化镁含量：10％～20％。
上述滤料的制备方法如下：先制得氧化镁溶胶，再将活性氧化铝浸入氧化镁溶胶中进行浸浆混合，在一定条件下进行干燥，按一定升温速率升温到200℃进行一次焙烧，然后按一定升温速率升温到500℃进行二次焙烧，最后以一定的速率降至常温，得氧化镁膜包覆的活性氧化铝。
所述的干燥是在40℃条件下干燥24h。
所述的一次焙烧是按50℃/h的速率升温到200℃焙烧2h，所述的二次焙烧是按40℃/h～60℃/h不同的温速升温到500℃焙烧2h。
所述的氧化镁溶胶是称取一定量的六水合硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]和柠檬酸(C6H8O7·H2O)，溶于水和无水乙醇的混合溶剂中，将溶液置于80℃水浴中搅拌数小时得到的。
其中六水合硝酸镁与水的摩尔比为1：6～10，六水合硝酸镁与无水乙醇的摩尔比为1：2～4，六水合硝酸镁与柠檬酸的摩尔比为1：1～1.5。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的滤料，废气分子的大小，对滤料处理废气的效果影响很小。
2、本发明提供的滤料，废气的湿度对滤料处理效果不会产生影响。
3、本发明提供的滤料，在处理废气的过程中通过一系列的催化、氧化等化学反应，改变废气分子的原有结构，生成没有二次污染的产物，不会对环境造成二次污染。
4、本发明提供的滤料，在与废气充分反应后废料不属于危废范畴，可以直接进行填埋。
5、本发明提供的滤料，在与废气进行化学反应的过程中，不会释放热量，不会发生***。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明涉及一种具有大比表面积、机械强度好的废气处理滤料，其采用具有多孔、高分散度和很大的表面积活性氧化铝作为基体。
本发明的制备步骤如下：
1)称取一定量的六水合硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]和柠檬酸(C6H8O7·H2O)，溶于水和无水乙醇的混合溶剂中，将溶液置于80℃水浴中搅拌数小时，得到氧化镁溶胶。其中六水合硝酸镁与水的摩尔比为1：6～10，六水合硝酸镁与无水乙醇的摩尔比为1：2～4，六水合硝酸镁与柠檬酸的摩尔比为1：1～1.5。
2)将活性氧化铝浸入氧化镁溶胶中进行浸浆混合，40℃条件下干燥24h，按50℃/h的速率升温到200℃焙烧2h，然后按40℃/h～60℃/h不同的温速升温到500℃焙烧2h，最后以一定的速率降至常温，得氧化镁膜包覆的活性氧化铝。
3)包覆在活性氧化铝表面的氧化镁膜的厚度可以通过调节活性氧铝在氧化镁溶胶中的浸浆次数或者焙烧的温度来控制。
本发明的按照上述制备方法制得的滤料，其参数如下：
比表面积≥600m2/g；
孔体积在0.4～0.6ml/g；
压碎强度：35％～70％；
磨损：最大4.5％；
颗粒直径：3.5～6.5mm；
水分含量：≤25％；
活性氧化铝含量：≤45％；
纳米级氧化镁含量：10％～20％；
本发明制备的滤料可以广泛应用于废气治理工艺中，具体实施方法如下：将滤料放置于圆形(或方形)的箱体内，将需要处理的废气导入到箱体，使废气通过整个滤料层，废气在与滤料接触的过程中，通化氧化镁的催化作用，使废气中的有害成分与氧气反应，生成没有二次污染的产物，达到净化废气的目的。
本发明的有效效果如下：
1、本发明制备工艺简单，制得的滤料可以在保证活性氧化铝的孔结构性质不受影响的同时，大大提高滤料中氧化镁的含量。
2、本发明制备的滤料，可广泛应用于废气治理的过程中，消除废气中的有害成分，例如：废气中的硫化氢在与滤料接触后，通过滤料中的氧化镁的催化作用，硫化氢和与氧气进行反应，生成单质S和H2O。反应式如下：
H2S+1/2O2→H2O+S↓(MgO作为催化剂)
3、本发明制备的滤料，不属于危废名录内的产品，废料可以直接填埋。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种处理有害气体的滤料，其特征在于所述的滤料以活性氧化铝作为基体，在活性氧化铝外包覆氧化镁膜。
2.根据权利要求1所述的一种处理有害气体的滤料，其特征在于所述滤料的比表面积≥600m2/g；孔体积在0.4～0.6ml/g；压碎强度：35％～70％；磨损：不超过4.5％；颗粒直径：3.5～6.5mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种处理有害气体的滤料，其特征在于所述的滤料中水分含量：≤25％；活性氧化铝含量：≤45％；纳米级氧化镁含量：10％～20％。
4.一种权利要求1-3任一所述滤料的制备方法，其特征在于先制得氧化镁溶胶，再将活性氧化铝浸入氧化镁溶胶中进行浸浆混合，在一定条件下进行干燥，按一定升温速率升温到200℃进行一次焙烧，然后按一定升温速率升温到500℃进行二次焙烧，最后以一定的速率降至常温，得氧化镁膜包覆的活性氧化铝。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的干燥是在40℃条件下干燥24h。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于所述的一次焙烧是按50℃/h的速率升温到200℃焙烧2h，所述的二次焙烧是按40℃/h～60℃/h不同的温速升温到500℃焙烧2h。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的氧化镁溶胶是称取一定量的六水合硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]和柠檬酸(C6H8O7·H2O)，溶于水和无水乙醇的混合溶剂中，将溶液置于80℃水浴中搅拌数小时得到的。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于其中六水合硝酸镁与水的摩尔比为1：6～10，六水合硝酸镁与无水乙醇的摩尔比为1：2～4，六水合硝酸镁与柠檬酸的摩尔比为1：1～1.5。
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Citations (4)
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| US20050158235A1 (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-21 | Conocophillips Company | Process for the catalytic partial oxidation of H2S using staged addition of oxygen |
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