酸接触增强的吸附剂和/或催化剂和粘合剂系统技术方案

一种制备酸增强的吸附剂颗粒的方法，包括使在３００℃－７００℃的颗粒温度下烧结生产的，含有非无定形的、非陶瓷的、晶态多孔烧结氧化铝颗粒与一种稀酸接触足够长的时间，以提高颗粒的吸附性能，其中所得到的酸处理的氧化铝不再烧结。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及增强的吸附剂颗粒，特别是已通过与酸接触而增强的吸附剂颗粒。本专利技术一般还涉及具有已改进吸附剂性能和/或改进或新添催化性能的吸附剂和/或催化剂颗粒，这种颗粒是通过使用与特定粘合剂结合的颗粒以制备颗粒/粘合剂系统获得的。该粘合剂既可以与颗粒交联，或自身交联并包围颗粒，或两者。本专利技术还涉及能用作固着催化剂系统的粘合剂/吸附剂和/或催化剂系统。
技术介绍
金属或某些非金属氧化物可以用于从气体或流体物流中通过吸附机理除去组分是已知的。例如，使用活性氧化铝处理水以除去各种污染物、气体或液体被认为是一种经济的方法。其高度多孔结构可以优先吸附包含在气体或某些液体中的水份和污染物。在石油工业中可以用作气体或蒸汽的干燥剂，也可以在气相色谱和水的净化中用作催化剂或催化剂载体。在本领域中，使用活性氧化铝除去如磷酸盐的污染物是已知的。可以参看Yee，W.的“由活性氧化铝选择性除去混合磷酸盐(SelectiveRemoval of Mixed Phosphates by Activated Alumina，)”J.Amer.Waterworks Assoc.Vol.58，pp239-247(1996)。Liu等人的US 4,795,735公开了一种活性炭/氧化铝复合物和制备复合物的方法。这一复合物是通过掺混活性炭和活性氧化铝粉末组分制备的。当掺混物充分混合后，加入水溶液使活性氧化铝再水化粘合到炭颗粒上。水的加入量应不超过妨碍混合物被挤出或聚集的量。在加入水后，混合物经成形、聚集或造粒过程形成原体(green body)。然后将原体加热到25-100℃或更高的温度。可以通过向混合物中加入硝酸使复合物成为胶体溶液以提高强度。其中公开了氧化铝作为吸附剂外还可以作为粘合剂。本专利中未使用烧结氧化铝。Liu等人公开了无定形氧化铝三水合物粉末—如从Alcoa购得的CP2，无定形氧化铝三水合物粉末—如CP2-1或CP-7—在Liu等人的US 4,579,839中引证了，Liu等人的使用的术语活性是指表面水被干燥了，但并不指烧结颗粒。Liu等人使用酸以提高颗粒的强度，而不增强其吸附性能。Liu等人使用的氧化铝前体是吸收剂，而不是吸附剂。Pullen等人的US 3,360,130公开了具有吸附和催化能力的组合物。实施例2公开了一种由α-氧化铝三水合物部分脱水形成的氧化铝水合物，部分脱水是在旋转干燥器与加热气体逆流接触进行的，入口温度约1200°F，出口温度约300°F。所得到的产物用5％的硫酸洗涤，用水漂洗，并干燥至游离水含量为约2％。固体蔗糖与水合物混合，并加热混合物。实施例4重复了实施例2的方法，但使用了烧结氧化铝。当使用烧结氧化铝时，产物是不合适的。因此，实施例2中的酸洗涤产物不是烧结氧化铝。Bedford等人的US 4,051,072公开了一种陶瓷氧化铝，这种陶瓷氧化铝可以用稀酸处理以中和游离碱金属—主要是Na2O—以保证用催化材料浸渍，控制深度至少90-约250微米。这一专利不使用本专利技术的已烧结的晶体氧化铝。本专利将颗粒烧结到约1700°F-约1860°F(927℃-1016℃)以形成陶瓷材料，特别地，这里指的是α-氧化铝。Abe等人的US 5,242,879公开了一种活性炭材料，该材料已经过了碳化和活化处理，然后经过酸处理和热处理，具有高催化活性，适合于作为过氧化氢、肼或如有机酸的其它水污染物、季铵盐、含硫化合物的降解催化剂。酸用来除去杂质，而不用来增强吸附性能。该专利也不使用本专利技术的颗粒。现有技术中的吸附剂颗粒不具备从液体或气体物流—例如，废水、饮用水—中除去特定污染物以到达可接受的低水平的能力。此外，现有技术的吸附剂颗粒不能与特定污染物紧密地结合在一起以至于吸附剂颗粒/污染物复合物可以安全地抛弃到掩埋场。所以，需要一种具有改进吸附能力的吸附剂以从气体或液体物流中吸附特定材料、特定污染物以纯化物流。需要一种吸附剂颗粒以紧密地粘合所吸附的污染物。Banerjee等人的US 5,422,323公开了一种制备可泵送耐火绝缘组合物的方法。组合物由水中的胶体氧化硅(40％)湿组分和干燥的标准耐火材料组分组成。耐火材料的例子包括粘土、高岭土、富铝红柱石、氧化铝和硅铝酸盐。所得到的绝缘组合物被成形、干燥、烘焙以形成绝缘层。Fumikazu等人的JP 63264125公开了一种干燥除湿材料。当室内空气或气体通过由沸石(70重量％)和无机粘合剂(2-30重量％)构成除温转子时，水分被除去。无机粘合剂包括胶体氧化硅、胶体氧化铝、硅酸盐、铝酸盐和膨润土。温空气通过除湿转子，并评估空气的量。Kanbe等人的JP60141680公开了一种制备耐火衬修补材料。该材料是通过向由陶渣、氧化铝、氧化硅、氧化锆、叶蜡石组成的耐火粘土和耐火聚集物中加入磷酸和超细氧化硅制成的。耐火材料具有改进的强度和精细的(minute)结构，可以用作长柄杓、漏斗和电子炉的熔融金属容器。现有技术中的吸附剂颗粒不具备从液体或气体物流—例如，废水、饮用水—中除去特定污染物以到达可接受的低水平的能力。此外，现有技术的吸附剂颗粒不能与特定污染物紧密地结合在一起以至于吸附剂颗粒/污染物复合物可以安全地抛弃到掩埋场。所以，需要一种吸附剂颗粒以紧密地键合所吸附的污染物。此外，还需要一种能够使污染物催化反应生成非污染副产物的催化剂。在现有技术中，粘合剂封闭了吸附剂和催化剂颗粒上的活性点，从而降低了这些颗粒的效果。因此，一种能将吸附剂和/或催化剂颗粒粘合在一起而不降低颗粒性能的粘合剂系统。申请人已发现，通过使用用于吸附剂和/或催化剂颗粒的特殊粘合剂，由于粘合剂与吸附剂和/或催化剂颗粒之间的协同作用，可实现改进的或新的吸附剂和/或催化性能。上面引证的文献中没有任何一篇公开了这里描述的和要求保护的组合物和方法。专利技术概述按照本专利技术的目的，从具体和广泛的意义上讲，本专利技术一方面涉及一种制备增强的吸附剂颗粒的方法，包括使在300℃-700℃的颗粒温度下烧结生产的，含有非无定形的、非陶瓷的、晶态多孔烧结氧化铝颗粒与一种酸接触足够长的时间以提高颗粒的吸附性能。本专利技术进一步提供了一种制备增强的吸附剂颗粒的方法，包括使含有非陶瓷的、多孔的、氧化物吸附剂颗粒与一种酸接触足够长的时间以提高颗粒的吸附性能。另一方面，本专利技术提供了一种由本专利技术方法制备的颗粒。另一方面，本专利技术提供了一种减少和消除物流中污染物的方法，包括使本专利技术的颗粒与物流接触足够长的时间以减少或消除污染物。再一方面，本专利技术提供了一种包括本专利技术颗粒的组合物。另一方面，本专利技术涉及一种制备吸附剂和/或催化剂和粘合剂的系统的方法，包括(i)混合以下组分，包括(a)一种包括胶体金属氧化物或胶体准金属氧化物的粘合剂，(b)一种氧化物吸附剂和/或催化剂颗粒，和(c)一种酸，(ii)从混合物中除去足够量的水以使组分a和b交联，形成吸附剂和/或催化剂和粘合剂系统。另一方面，本专利技术提供了由本专利技术方法制备的吸附剂和/或催化剂系统。另一方面，本专利技术提供了一种吸附剂和/或催化剂和粘合剂系统，包括与氧化物吸附剂和/或催化剂颗粒中的至少一种交联的粘合剂。另一方面，本专利技术提供了一种从液体或气体物流中减少或消除污染物的方法，包括使吸附剂和/或催化剂粘合剂系统与物流中的污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·莫斯科维茨，B·E·克普纳，E·A·明茨，
申请(专利权)人：计划地球工业公司，
类型：发明
国别省市：