负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，该方法以烟杆粉为载体，搭载纳米铁材料，其粒度均匀，采用Fe(NO3)3·9H2O溶液与NaOH溶液在烟杆粉中反应，生成的氢氧化铁分散在烟杆粉的孔隙中，分散性好，稳定性好，克服以往颗粒再次团聚的难题，弥补各种催化剂的不足；采用无氧环境闷烧处理后，获得具有多孔的烟杆材料；在通过与氧化锌的研磨处理，获得负载纳米铁的烟杆脱硫剂。本发明专利技术采用烟杆为主要原材料，综合利用废弃物，大大降低生产成本，有效利用绿色能源，实现资源的可持续化，扩大烟杆的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法
本专利技术涉及合成脱硫材料的
，具体涉及一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法。
技术介绍
农业废弃物由于其独特的化学成分，来源丰富、可再生、低成本、高效率，正成为处理工业废水、废气的优异选择。研究发现，一些有多孔结构的农作物或者是农产品废弃物具有潜在的吸附性能，可以作为生物质吸附剂用于废水废气的处理。而烟杆就是一种廉价的农业废弃物，长期以来，我国烟农在烟叶种植生产过程中，烟田产生的低脚叶、烟花、烟叉等烟杆，习惯丢弃在田间、地头或河沟处，烟叶腐烂后的降解物质随水流扩散，不仅浪费资源，污染烟田环境，而且容易滋生病虫害传播。随着烟草行业近几年对基本烟田卫生的关注和规划化种植的要求，各地烟草公司在烟田周围设置了废物收集池或是焚烧炉，但是除了个别集中连片展示区外，绝大数烟区依然由烟农自行处理，随地的丢弃废弃物的现象还比较严重。同时，烟叶烘烤后，烟叶的叶片部位被用来卷烟，但是烟梗较硬，不适合卷烟，因此，大量的烟梗被当做废弃物扔掉。沼气含有一定量的硫化氢，有时也含极少量的有机硫，硫化氢是剧毒的有害物质；空气中含0.1％的硫化氢数秒内可使人致命；它对输气管、仪器仪表、燃烧设备有很强腐蚀作用，其燃烧产物二氧化硫也是一种腐蚀性很强的气体，同时进入大气能产生“酸雨”。为保证人体健康和保护大气环境，延长燃气设备等的使用寿命，必须进行脱硫。CN201610366719.6公开了一种用于沼气净化的干法脱硫剂的制备方法，其中，该方法包含：步骤1，取蜂窝填料、粘合剂、氧化铁粉作为原料；步骤2，将蜂窝填料单层紧密铺放，在其上均匀淋洒粘合剂，之后再均匀摊铺氧化铁粉，直至氧化铁粉完全充满蜂窝填料的间隙，第一层脱硫剂制备铺装完成；步骤3，进行干燥后，重复步骤2，在第一层脱硫剂之上制备铺装第二层脱硫剂；步骤4，按同样步骤继续制备各层脱硫剂，将若干层脱硫剂作为一个填料层单元，若干填料层单元构成脱硫剂整体。该脱硫材料的效率低且成本高，对于硫化氢的脱除效果不足，具有一定的局限性。CN201210282091.3公开了一种烟杆规模化、无害化处理技术，包括烟杆的收集、粉碎、高温高压分离处理、发酵步骤，所述的发酵步骤的具体工艺为：将烟杆、营养源物质和辅料按质量比为70-75:10-20:10-20的比例混合，调节水分至50-60％，添加0.5-1‰发酵物总量的AT发酵基。本专利技术技术腐熟后的物料可以作为功能性肥和育苗基质实用，但对于烟杆作为脱硫剂的用途没有提及。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术有必要提供一种对沼气中硫化氢的脱除效果显著，且形成的孔穴多，适用性强的负载纳米铁的烟杆脱硫剂，及制备该烟杆脱硫剂的制备方法，用废弃烟杆来处理废水废气，不仅可以降低处理成本，又能利用现用的绿色资源，为农业废弃物的综合利用提供了新的途径。一方面，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，其制备过程如下：4)将烟杆粉加入到Fe(NO3)3·9H2O溶液中，机械搅拌下形成悬浊液，向悬浊液中滴加NaOH溶液，边滴加边进行超声破碎，完成反应后进行离心分离，清洗，得到基材；5)将基材置于热风干燥炉烘干后再进行无氧环境闷烧处理，冷却得到负载纳米铁的烟杆材料；6)往烟杆材料中加入氧化锌研磨混匀，得到负载纳米铁的除硫剂。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述烟杆粉的制备过程如下：将工业废弃的烟杆用粉碎机粉碎至10～50目后，煮沸1～3小时，去除可溶性杂质后过滤得滤渣，将所得滤渣在日光下暴晒得烟杆粗粉；将烟杆粗粉碾细后过200～400目筛后得到烟杆粉，待用。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述Fe(NO3)3与NaOH的摩尔比为1:3～5。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述Fe(NO3)3溶液的浓度为0.5～5mol/L，NaOH溶液的浓度为0.5～5mol/L。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述烟杆粉投加量为25～150g/L。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述机械搅拌的速度为200～400r/min，搅拌时间为0.5～5h。进一步地，所述搅拌时间优选为0.5～1h。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述超声破碎的工作条件是：超声破碎仪工作频率为50～100kHz，时间为0.5～4小时。进一步地，所述超声破碎的时间为0.1～1小时。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述清洗采用的试剂为去离子水或乙醇。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述烘干的温度为30～70℃，时间为1～8小时。进一步地，所述烘干温度为30～50℃，时间为1～2h。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述闷烧是指在马沸炉中进行闷烧，温度为330～470℃，时间为1～8小时。更进一步地，所述闷烧时间为1、2、4、6、7或8小时。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述氧化锌的质量为烟杆粉质量的5～30％。优选地，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，所述烟杆包括底脚叶、烟梗、烟花、烟杈和部分顶叶等。另一方面，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂，其运用本专利技术所述的方法制备得到。一方面，本专利技术的目的在于提供一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的用途，其用于沼气净化。与现有技术相比，本专利技术制备的负载纳米铁的烟杆脱硫剂，以烟杆粉为载体，搭载纳米铁材料，其粒度均匀，采用Fe(NO3)3·9H2O溶液与NaOH溶液在烟杆粉中反应，生成的氢氧化铁分散在烟杆粉的孔隙中，分散性好，稳定性好，克服以往颗粒再次团聚的难题，弥补各种催化剂的不足；采用无氧环境闷烧处理后，获得具有多孔的烟杆材料；在通过与氧化锌的研磨处理，获得负载纳米铁的烟杆脱硫剂。本专利技术采用烟杆为主要原材料，综合利用废弃物，大大降低生产成本，有效利用绿色能源，实现资源的可持续化，扩大烟杆的应用价值。另外，本专利技术提供的制备方法简单，生产成本低廉，灵活性高，对环境友好，工艺路线短，适合工业化生产。具体实施方式下面以具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术不受下述实施例的限定。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。实施例1将工业废弃的烟杆(烟杆包括底脚叶、烟梗、烟花、烟杈和部分顶叶等烟草废弃物)用粉碎机粉碎至10目后，煮沸3小时，溶于水中去除可溶性杂质后过滤得滤渣，将滤渣在日光下暴晒得烟杆粗粉；将晒干的烟杆粗粉碾细后过400目筛后得到烟杆粉，待用；按25g/L的比例将烟杆粉加入到浓度为0.5mol/LFe(NO3)3·9H2O溶液中，在200r/min搅拌速度的机械搅拌下搅拌0.5h后形成悬浊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，其特征在于，制备过程如下：1)将烟杆粉加入到Fe(NO3)3·9H2O溶液中，机械搅拌下形成悬浊液，向悬浊液中滴加NaOH溶液，边滴加边进行超声破碎，完成反应后进行离心分离，清洗，得到基材；2)将基材置于热风干燥炉烘干后再进行无氧环境闷烧处理，冷却得到负载纳米铁的烟杆材料；3)往烟杆材料中加入氧化锌研磨混匀，得到负载纳米铁的除硫剂。

【技术特征摘要】
1.一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，其特征在于，制备过程如下：1)将烟杆粉加入到Fe(NO3)3·9H2O溶液中，机械搅拌下形成悬浊液，向悬浊液中滴加NaOH溶液，边滴加边进行超声破碎，完成反应后进行离心分离，清洗，得到基材；2)将基材置于热风干燥炉烘干后再进行无氧环境闷烧处理，冷却得到负载纳米铁的烟杆材料；3)往烟杆材料中加入氧化锌研磨混匀，得到负载纳米铁的除硫剂。2.根据权利要求1所述的一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述烟杆粉的制备过程如下：将工业废弃的烟杆用粉碎机粉碎至10～50目后，煮沸1～3小时，去除可溶性杂质后过滤得滤渣，将所得滤渣在日光下暴晒得烟杆粗粉；将烟杆粗粉碾细后过200～400目筛后得到烟杆粉，待用。3.根据权利要求1所述的一种负载纳米铁的烟杆脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述Fe(NO3)3与NaOH的摩尔比为1:3～5；所述Fe(NO3)3溶液的浓度为0.5～5mol/L，NaOH溶液的浓度为0.5～5mol/L。4.根据权利要求1所述的一种负载纳米铁的烟杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵兰军，郑荣豪，王初亮，周立非，袁文彬，杨天旭，肖明礼，陈泽鹏，
申请(专利权)人：中国烟草总公司广东省公司，
类型：发明
国别省市：广东,44