CN105251447A - 平衡防护nh3和so2的浸渍炭及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学催化剂领域，具体为一种用于NH3和SO2平衡防护的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载5％～15％（重量）的K，活化后二次负载10％～30％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo和5％～10％（重量）的SO4 2-。本发明选用性能优良的活性炭基炭，采用二次浸渍的方法制备出能够满足对NH3和SO2平衡防护浸渍炭，可应对复杂环境下的净化需求。该浸渍炭的性能优良，制备工艺易操作，可实现批量生产，为防护器材设计、生产提供方便。
Description
技术领域
本发明涉及化学催化剂领域，具体为一种用于NH3和SO2平衡防护的浸渍炭及其制备方法。
背景技术
活性炭是一种多孔性含碳物质，它具有高度发达的孔隙结构，是一种优良的吸附剂。从问世以来，活性炭的制造和使用方面就在不断改善，新型防护浸渍活性炭也随着形势发展不断的更新换代。
目前，市场上的浸渍炭种类繁多，有NH3防护浸渍炭，H2S防护浸渍炭，以及CHCl、HCN等经典毒剂防护材料等等，但是从防护对象来看，目前这些浸渍炭只可满足对单一某一种或某一类有毒有害物质的防护，并不能满足对NH3和SO2的平衡防护。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于NH3和SO2平衡防护的浸渍炭及其制备方法，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载活性组分助剂K，再负载Cu，Mo和SO4 2-等其它活性组分。用于防护器材能够改变以往单一催化剂只能针对单一毒剂的局限，实现了对NH3和SO2的平衡防护，提高了催化剂的防护效率，为今后防化器材的改进提供一定的帮助。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载5％～15％（重量）的K，活化后二次负载10％～30％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo和5％～10％（重量）的SO4 2-。
制备工艺主要包括一次等量浸渍和活化，二次等量浸渍和活化两个步骤。
1、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂加入一定量的去离子水中（用量按活性炭载体的水容量计算），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60-80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h。采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min。
2、再次用等量浸渍法，按照预先计算好的一定比例，将Cu、Mo、Zn、SO4 2-等活性组分加入一定量的氨水中（用量按活性炭载体的水容量计算），加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60-80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h。采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min。
优选的，所述K活性组分来自于K2CO3，所述Cu活性组分来自于碱式碳酸铜，所述Mo活性组分来自于钼酸铵，所述SO4 2-活性组分来自于CuSO4。通过二次浸渍的方法将活性组分负载在活性炭上，使其实现对NH3和SO2的平衡防护。
该浸渍炭具体如下优点：
1、选用孔隙结构分布合理的活性炭载体。
2、负载活性组分的方法。采用二次浸渍的方法，避免了单次浸渍过程中某些活性组分之间可能发生的反应，使活性组分的负载更加均匀，负载过程中先负载5％～15％（重量）K，样品活化后二次负载10％～30％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo，5％～10％（重量）的SO4 2-。
3、在所述载体材料上负载指定活性组分制备吸附材料，具有对氨气、二氧化硫的平衡防护能力。该催化剂在平衡防护氨气和二氧化硫的基础上同时对硫化氢、甲醛、二氧化氮等也具有一定的防护作用。其中对甲醛的防护能力以动力管的方法检测1h的脱除率在90%以上。
本发明选用性能优良的椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，采用二次浸渍的方法，先负载活性组分助剂K2CO3，再负载碱式碳酸铜，钼酸铵和CuSO4等其它活性组分，制备出能够满足对NH3和SO2平衡防护浸渍炭，性能优良，制备工艺易操作，可实现批量生产，可应对复杂环境下的净化需求。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载10％（重量）的K，活化后二次负载15％（重量）的Cu，5％（重量）的Mo和8％（重量）的SO4 2-。
浸渍炭的制备方法包括如下步骤：
（1）、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂（K2CO3）加入去离子水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为150℃，活化时间38min；
（2）、再次用等量浸渍法，按照预先计算好的比例，将碱式碳酸铜，钼酸铵和CuSO4等活性组分加入氨水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为160℃，活化时间30～40min。
实施例2
一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载5％（重量）的K，活化后二次负载30％（重量）的Cu，4％（重量）的Mo和6％（重量）的SO4 2-。
浸渍炭的制备方法包括如下步骤：
（1）、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂（K2CO3）加入去离子水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持70℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为170℃，活化时间30min。
（2）、再次用等量浸渍法，按照预先计算好的比例，将碱式碳酸铜，钼酸铵和CuSO4等活性组分加入氨水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持75℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140℃，活化时间35min。
实施例3
一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载12％（重量）的K，活化后二次负载10％（重量）的Cu，2％（重量）的Mo和5％（重量）的SO4 2-。
浸渍炭的制备方法包括如下步骤：
（1）、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂（K2CO3）加入去离子水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持75℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为190℃，活化时间35min.
（2）、再次用等量浸渍法，按照预先计算好的比例，将碱式碳酸铜，钼酸铵和CuSO4等活性组分加入氨水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1.5h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为180℃，活化时间40min。
实施例4
一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载15％（重量）的K，活化后二次负载20％（重量）的Cu，6％（重量）的Mo和10％（重量）的SO4 2-。
浸渍炭的制备方法包括如下步骤：
（1）、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂（K2CO3）加入去离子水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140℃，活化时间40min。
（2）、再次用等量浸渍法，按照预先计算好的比例，将碱式碳酸铜，钼酸铵和CuSO4等活性组分加入氨水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持70℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1.5h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为90℃，活化时间40min。
本发明选用性能优良的活性炭基炭，采用二次浸渍的方法制备出能够满足对NH3和SO2平衡防护浸渍炭，可应对复杂环境下的净化需求。该浸渍炭的性能优良，制备工艺易操作，可实现批量生产，为防护器材设计、生产提供方便。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。
Claims (4)
1.一种平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，其特征在于：选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载5％～15％（重量）的K，活化后二次负载10％～30％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo和5％～10％（重量）的SO4 2-。
2.根据权利要求1所述的平衡防护NH3和SO2的浸渍炭，其特征在于：选用椰壳破碎活性炭为载体骨架材料，先负载10％（重量）的K，活化后二次负载15％（重量）的Cu，5％（重量）的Mo和8％（重量）的SO4 2-。
3.一种权利要求1或2所述的平衡防护NH3和SO2的浸渍炭的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、活性组分担载采用等量浸渍法，将K活性组分助剂加入去离子水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60-80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min；
（2）、再次用等量浸渍法，将Cu、Mo、SO4 2-等活性组分加入氨水中，加热溶解配制成浸渍液，混合溶液温度保持60-80℃，待浸渍剂充分溶解，将其与定量的活性炭混合均匀，并静置1-2h；采用流动床层活化法对以上样品活化，活化温度为140～190℃，活化时间30～40min。
4.根据权利要求3所述的平衡防护NH3和SO2的浸渍炭的制备方法，其特征在于：所述K活性组分来自于K2CO3，所述Cu活性组分来自于碱式碳酸铜，所述Mo活性组分来自于钼酸铵，所述SO4 2-活性组分来自于CuSO4。
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| CN104353479A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-18 | 山西新华化工有限责任公司 | 工业防毒高效浸渍炭 |
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