CN110755992B - 一种改性吸附剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种改性吸附剂及其制备方法，属于废气治理技术领域。其特征在于，组成为：以芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐的复配物改性的活性碳纤维，其中芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐质量比为0.18～6：1。制备步骤：1）以芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐的复配物作为活化剂，以丁醇为溶剂，配成活化剂总质量浓度1～10%的活化液，将碳纤维浸渍于该活化液中，浸渍时间10～36h；2）过滤，滤去丁醇溶液，在惰性气体中加热活化，温度为120～200℃，冷却后得到改性的活性碳纤维吸附剂。本发明的吸附剂脱附效率高，活性碳纤维使用寿命长，从根本上解决了辛醇吸脱附效率低的难题。

Description

一种改性吸附剂及其制备方法

技术领域

一种改性吸附剂及其制备方法，属于废气治理技术领域。

背景技术

有机废气常用的治理方法包括吸收、吸附、冷凝、燃烧、膜分离法，废气中有价值的有机物回收方法一般采用冷凝、吸附、膜分离法或他们的组合方法等。随着国家环保法规的日趋严格，以活性炭纤维为吸附剂治理废气成为近年来国内外学者的研究热点。与乙醇、丁醇、苯、甲苯等有机污染物不同，（异）辛醇因其沸点高、液体粘度大等特点，给其废气治理带来较大难度。

（异）辛醇为无色透明油状液体，有刺激性气味，沸点（标准大气压）为189℃，蒸汽压(20℃）为66.66 Pa。（异）辛醇是一种重要的化工基本原料及溶剂，主要用于制邻苯二甲酸酯类及脂肪族二元酸酯类增塑剂如邻苯二甲酸二辛酯、壬二酸二辛酯和癸二酸二辛酯磷酸二异辛酯等；粘接剂的溶剂，洗涤剂的脱水剂；照相造纸、油漆、印染等工艺的消泡剂；陶瓷工业油浆的分散剂；选矿剂，清洁剂，石油添加剂等。

在（异）辛醇的生产、储存、装车过程中，随着产品储罐液面上升，气体空间体积逐渐缩小，油气逐渐排出，再加上工艺设备等因素，实际操作时也存在废气外泄漏的情况，装车尾气和生产装置直排气中，（异）辛醇含量都达不到国家规定的排放标准，需要进行回收处理，从根本上解决废气污染环境的问题。

中国专利CN200310101839.6公开了一种活性炭纤维吸附回收处理有机废气的装置和方法，其特征在于所述的回收装置包括一个用于回收其中的有机溶剂的精馏回收***，该***包括位于解析气出口和冷凝器之间的精馏塔和冷凝器之后的溶剂接收槽；并且还包括一个解析气旁路降温***。通过对解析后的吸附器进行体外循环降温、除湿处理，提高了吸附器在高温吸附阶段的吸附效果，增加了吸附容量。所述的有机污染物包括苯、甲苯、丙酮、环己烷等，但未涉及沸点高的有机污染物的处理。

中国专利CN 01137385.7 公开了一种活性碳纤维毡、布连续制备方法，由原纤维(中间体)匀速通过装有2％磷酸铵溶液的预处理器后干燥，然后在300～450℃条件下碳化，最后在850～1300℃和氮气和水蒸气混合气体条件下活化而得到。本产品比表面积800～3200m2/g、孔径分布0.6～2.3nm。外观手感好、灰份少、无斑点、适用于在各种废水、废气治理、净化装置中作吸附剂、吸附量大、脱除速度快、易再生、且耐热、耐酸碱。该专利未涉及该活性炭纤维的使用效果，活化剂配方也与本发明不同。

中国专利CN201210062479.2描述了一种用活性炭连续吸附和解吸有机废气的装置，包括吸附塔、解吸塔、活性炭流化***、有机溶剂回收***，采用活性炭连续吸附处理含二氯甲烷、甲苯、二甲苯、苯等有机废气、连续脱附上述有机溶剂，突出特点是吸附和解吸过程同时进行。有机废气与活性炭进行逆向接触，布气均匀、颗粒流动性好。活性炭采用气力输送方式循环使用。该发明特点在于装置改进，大大减轻了员工的劳动强度和粉末活性炭对环境的污染，涉及处理的是常规的沸点较低的有机污染物，沸点在100℃左右。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种吸附效率高和耐高温的改性吸附剂及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种改性吸附剂，其特征在于，组成为：以芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐的复配物改性的活性碳纤维，其中芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐质量比为0.18～6：1。

改性吸附剂，以活性碳纤维为吸附剂，通过对活性炭纤维进行改性，使其纤维碳化、比表面增大，提高其吸附效率；在脱附过程中，利用（异）辛醇与水共沸的特性，能快速有效的对活性炭纤维进行脱附再生，解决现有（异）辛醇吸附技术中吸附率低及脱附温度高导致活性炭纤维再生能耗高、废气中（异）辛醇吸附后仍难以达到排放标准的难题，提高活性炭纤维的使用效率。

优选的，所述活性碳纤维是黏胶基活性碳纤维，毡状或片状，比表面积1010 m²/g~1090m²/g。活性碳纤维较好的是市售型号为T1300系列的活性碳纤维可以满足上述条件。

优选的，所述的芳基膦为三苯基膦、三苯基氧化膦、二苯基膦、烷基二苯基膦或/和三邻甲苯基膦。优选的芳基膦对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面更大，活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能更好。

优选的，所述的芳基膦为三苯基膦。更优选的芳基膦对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面达到本发明的最大效果，同时活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能达到最好。

优选的，所述的芳基膦衍生物为乙氧甲酰基亚乙基三苯基膦、甲氧甲酰基亚乙基三苯基膦、乙氧甲酰基亚甲基三苯基膦或/和甲氧甲酰基亚甲基三苯基膦。优选的芳基膦衍生物对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面更大，活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能更好。

优选的，所述的磷酸盐为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾或/和磷酸二氢铵。磷酸盐较好的是磷酸氢盐，包括磷酸一氢盐、磷酸二氢盐，最好为磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢铵。

优选的，所述的芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐质量比为0.25～4:1。优选的质量比对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面更大，活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能更好。

优选的，所述的芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐质量比为0.5～3:1。更优选的质量比对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面达到本发明的最大效果，同时活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能达到最好。

一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）以芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐的复配物作为活化剂，以丁醇为溶剂，配成活化剂总质量浓度1～10%的活化液，将碳纤维浸渍于该活化液中，浸渍时间10～36h；

2）过滤，滤去丁醇溶液，在惰性气体中加热活化，温度为120～200℃，冷却后得到改性的活性碳纤维吸附剂。

制备方法中通过浸渍、纤维活化，使其比表面增大，赋予了吸附剂较强的吸附力。

优选的，所述的活化剂在丁醇中的总质量浓度为2～6%。优选的芳基膦对碳纤维进行改性能形成更细密的孔结构，使其比表面达到本发明的最大效果，同时活性碳纤维较强的吸附力和耐高温性能达到最好。

浸渍过程中，可以常温下进行，也可以加热，较适宜的温度为20～75℃，最好为35～65℃。浸渍时间较好的是12～24h。浸渍的目的是在碳纤维表面形成一定量的活性官能团，增强其吸附力。浸渍完成后，过滤。

所述步骤2）中，在惰性气体环境中进行活化，惰性气体为氮气或氩气，活化温度较好的是120～180℃。在加热过程中，在芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐复配的活化剂作用下，原材料碳纤维中的碳和氢可以被选择性脱除、纤维碳化、碳骨架重排，产生大量孔结构， 从而使其比表面增大，同时在表面形成活性官能团，得到性能进一步提高的活性碳纤维。

上述改性吸附剂在废气污染治理中的应用，用于高沸点（异）辛醇废气的治理，包括以下步骤：

(1)将改性吸附剂装入吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和后脱附，切换操作；含（异）辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器A进行吸附，（异）辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入吸附器B，进行降温干燥，同时二次吸附，确保吸附后的尾气合格，并排入大气；

(2)在吸附进行的同时，向吸附饱和状态的吸附器C中注入水共沸剂，使（异）辛醇与水以共沸方式脱附。然后低压蒸汽进入吸附器C，对完成吸附的吸附器C进行脱附；

(3)脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物（异）辛醇，下层液为共沸水。共沸水作为共沸剂返回吸附器C循环使用，（异）辛醇达到一定高度后，溢流入计量槽，作为产品回收。

所述步骤(1)中，将改性吸附剂装填入吸附器中，（异）辛醇废气的吸附在3个吸附器中切换进行，废气首先从底部进入处于吸附状态的吸附器A，（异）辛醇气体被活性炭纤维吸附下来，从吸附床层顶端流出，将废气中的有机组分与空气分离是活性炭纤维吸附器的重要特性，经过吸附器A床层吸附，其出口的（异）辛醇浓度降低到较低的状态，基本被完全吸附下来。吸附器外层有夹套，夹套内通循环冷凝水，用于取走吸附热，避免吸附热积聚现象，并达到提高吸附率的效果。

从吸附器A顶部出来的气体和空气混合形成足够气量，作为干燥气源进入完成脱附后的吸附床B中，将低压蒸气的乏汽吹扫出去，起到降温的作用；同时，对于（异）辛醇废气来说，还可以对经吸附器A没有被完全吸附下来的（异）辛醇进行第二次吸附，经过这个过程，可确保吸附后尾气中（异）辛醇的含量低于国家的排放要求。其中，含（异）辛醇废气与干燥空气 混合比例为废气：空气（V/V）=1～6:1。

当一个吸附剂床达到一定的饱和度时，需要进行再生以恢复其吸附能力。因为吸附过程是一个可逆转的过程，可以通过改变吸附平衡来实现活性炭纤维的再生，即通过通入蒸汽来脱附有机物。通入蒸汽主要的作用有以下几个方面：一是蒸汽可以提高床层的温度，因为吸附为物理吸附，温度升高，吸附量减少，可以使吸附质解吸下来；二是通入水蒸气，可以降低在吸附剂表面有机物蒸汽的分压，当其分压低于其饱和压力时，会是有机物分子从吸附剂表面脱附出来进入到气相中，达到脱附的目的；蒸汽还有吹扫作用，通过不停的吹扫，不断降低有机物分子的分压，并将脱附下来的有机气体吹出床层，保证有机气体不断脱附下来，从而使吸附剂得到再生。本发明采用低压蒸汽脱附（异）辛醇，脱附效果好。

所述步骤(2)中，因为（异）辛醇沸点189℃，脱附过程中一般加热到200℃也较难脱除。（异）辛醇与水可形成共沸物，共沸组成中水占20%，共沸点 99.1℃。以水为共沸剂，可有效降低脱附难度，提高脱附效率，达到节能降耗、提高脱附效果及吸附剂使用寿命的目的。共沸剂用量为（异）辛醇吸附量的22%～25%。采用低压蒸汽在100℃就可以将（异）辛醇解吸下来。

所述步骤(3)中，脱附产生的含（异）辛醇的混合蒸汽进入冷凝器进行冷凝，冷却介质为冷却水。经过冷凝器冷却，可以将油水混合物的温度降到将到35℃以下。冷凝下来的油水混合物进入油水分离器，将（异）辛醇与水充分分离。共沸水作为共沸剂返回吸附器C循环使用，（异）辛醇在分离器液位达到一定高度后，溢流入计量槽，作为产品回收。

与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：本发明一种改性吸附剂及其制备方法，与已有技术所述的吸附剂及工艺效果是不同的，在吸附剂的改性过程中采用芳基膦或其衍生物和磷酸或磷酸盐的活化剂配方，通过浸渍、纤维活化，使其比表面增大，赋予了吸附剂较强的吸附力；使用时能够采用二级吸附，其中第一级采用夹套内循环冷却，用于及时取走吸附热，有效提高了（异）辛醇回收率，消除了吸附热积聚现象；第二次吸附起到降温的作用，同时可确保吸附后尾气中（异）辛醇的含量低于国家的排放要求。在脱附过程中，能够以水为共沸剂，使脱附温度从200℃降至100℃，提高了脱附率和吸附剂使用寿命，整个工艺运行具有吸脱附效率高、能耗低、安全可靠的特点，实现了高沸点高浓度（异）辛醇废气的安全吸附。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。实施例和对比例中使用的不同活化剂见表1。实施例和对比例的辛醇废气污染的处理步骤如下。

实施例1

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为45℃，浸渍时间为12 h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中95℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度160℃，加热时间60分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例2

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为35℃，浸渍时间为16h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中92℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度140℃，加热时间75分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例3

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为65℃，浸渍时间为13h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中98℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度180℃，加热时间35分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例4

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为20℃，浸渍时间为12 h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中90℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度120℃，加热时间90分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例5

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为75℃，浸渍时间为12 h，，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中100℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度200℃，加热时间30分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例6

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为75℃，浸渍时间为10h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中90℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度120℃，加热时间90分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例7

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为20℃，浸渍时间为36h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中100℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度120℃，加热时间30分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例8

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为常温，浸渍时间为20h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中95℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度160℃，加热时间80分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

实施例9

1）采用市售型号为T1300系列的活性碳纤维，以丁醇为溶剂，将芳基膦或其衍生物与磷酸或磷酸盐按比例分别配制成浓度为活化液，搅匀，碳纤维浸渍于该活化液中，活化液要淹没过碳纤维约1厘米，将浸渍过程中的温度为45℃，浸渍时间为12 h，取出过滤，晒干，然后先在烘箱中95℃条件下烘干恒重。再将其置于马弗炉中，在氮气环境中加热，加热温度160℃，加热时间60分钟，得到改性的活性碳纤维；

2）将改性的活性炭纤维装入吸附装置的吸附器中；吸附装置包括3个吸附器，始终保持一个吸附、一个干燥、一个吸附饱和状态切换操作；含辛醇气体首先进入处于吸附状态的吸附器进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面，吸附后的尾气流出床层，补充干燥空气后送入干燥状态的吸附器，进行降温干燥同时二次吸附，在吸附进行的同时，低压蒸汽进入处于吸附饱和状态的吸附器，对完成吸附的吸附器进行脱附；

3）脱附产生的有机混合蒸汽进入冷凝器冷凝，然后在分离器进行液液分离，上层液为有机物辛醇，下层液为水，辛醇溢流入计量槽回收。

对比例1、2的处理步骤均同实施例1。

表1 使用不同活化剂对活性碳纤维的影响

。

注：对比10是市售 T1300活性碳纤维改性前的比表面积测试结果。

由表1实验数据可，与对比例1相比较，碳纤维经改性后，其比表面积明显增加，从改性前的1050 m²/g增加到1500m²/g以上，比表面提高42%以上，其中三苯基膦+磷酸二氢铵复配组合物作为活化剂效果最好。

吸附装置包括3个大小一致的吸附器，始终保持一个处于吸附状态、一个处于干燥状态、一个处于脱附状态，切换操作。吸附器采用碳钢材质，尺寸为φ70*5*700，将活性炭纤维盘旋状态装满吸附器。含辛醇气体首先从下部进入处于吸附状态的吸附器 A进行吸附，辛醇被吸附在活性碳纤维表面。吸附器带有夹套，夹套内通冷却水，可及时移走吸附过程中产生的吸附热，以提高吸附效果，避免放热积聚升温后形成的安全隐患，吸附温度控制在35℃以下。吸附后的尾气从吸附器顶部流出，与干燥空气混合后从底部送入吸附器B，进行降温干燥和二次吸附，吸附后的尾气从顶部排出。在吸附进行的同时，低压蒸汽从顶部进入处于吸附饱和状态的吸附器C，对完成吸附的吸附器C进行脱附。脱附液经冷凝后进入分离器，上层油相为回收辛醇，可作为产品出售。

将按实施例得到的改性活性碳纤维装填入吸附器中。其中固定条件为：吸附温度25～30℃，气速360L/h，每个吸附器中活性炭纤维装填量120克。

需要指出的是，对比例1加入的是市售 T1300碳纤维，未使用本发明方法进行改性。对比例3与对比例4使用的活性碳纤维与实施例4使用的一致，均采用改性活性碳纤维；其中，对比例3未采用夹层冷却；对比例4采用一级吸附，未进入吸附器B进行干燥和吸附，实验结果详见表2。

表2 吸附实验结果

。

由表2数据可见，随着吸附器进口辛醇浓度的增加，两级吸附后出口辛醇浓度都能低于50 mg/m³以下，去除率在99.5%以上，未改性的活性炭纤维去除率只有80.8%，未及时冷却以及采用一级吸附，去除率小于98%。

上述实施例4和对比例4经过5次吸脱附循环后，卸下，干燥后分析碳纤维性能，结果见表3。

表3 活性炭纤维性能表

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注：第一次装入吸附器前实施例4和对比例4的活性炭纤维厚度都是3.5mm。

表3数据表明，对比例4的碳纤维在吸脱附5次后，比表面积有所下降，碳纤维有明显掉渣现象产生，柔软性变化大。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种改性吸附剂，其特征在于，组成为：以三苯基膦与磷酸二氢铵的复配物改性的活性碳纤维，其中三苯基膦与磷酸二氢铵质量比为0.25~4：1。

2.根据权利要求1所述的一种改性吸附剂，其特征在于：所述活性碳纤维是黏胶基活性碳纤维，毡状或片状，比表面积1010 m²/g ~1090m²/g。

3.根据权利要求1所述的一种改性吸附剂，其特征在于：所述的三苯基膦与磷酸二氢铵质量比为0.5～3:1。

4.权利要求1~3任一项所述的改性吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）以三苯基膦与磷酸二氢铵的复配物作为活化剂，以丁醇为溶剂，配成活化剂总质量浓度1～10%的活化液，将碳纤维浸渍于该活化液中，浸渍时间10～36h；

2）过滤，滤去丁醇溶液，在惰性气体中加热活化，温度为120～200℃，冷却后得到改性的活性碳纤维吸附剂。

5.根据权利要求4所述的一种改性吸附剂的制备方法，其特征在于：所述的活化剂在丁醇中的总质量浓度为2～6%。