一种乙烷吸附硅胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种乙烷吸附硅胶的制备方法，通过对硅胶表面修饰碱金属离子，制备硅胶基型吸附剂，改变硅胶对乙烷的吸附量，具体步骤包括将硅酸钠溶液与稀硫酸溶液经强化混合，中和反应而生成水凝胶，再用HCl对生成的水凝胶进行酸泡，固定骨架，阻止硅胶内部继续发生中和反应，再对酸泡后的水凝胶用去离子水进行水洗，接着采用等体积浸渍法，用BaCl2溶液在水洗后的硅胶表面修饰碱金属离子，最后干燥即得乙烷吸附硅胶。该乙烷吸附硅胶的微孔数量增加，微孔孔容和微孔比表面积都得到了提高，对乙烷的吸附容量可以达到20

【技术实现步骤摘要】
一种乙烷吸附硅胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种吸附硅胶的制备方法，特别涉及一种乙烷吸附硅胶的制备方法。

技术介绍

[0002]乙烷是天然气的第二大成分，可以进行工业规模的分离。乙烷的主要用途是用于生产制造塑料、汽车防冻剂、清洁剂等所需的乙烯。这些化工生产过程产生的废气往往还含有乙烷，需要对废气中的乙烷进行去除处理。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有吸附硅胶对乙烷的吸附容量较少的技术问题，提供一种能够高效吸附乙烷、提高乙烷吸附效率的乙烷吸附硅胶的制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种乙烷吸附硅胶的制备方法，通过对硅胶表面修饰碱金属离子，制备硅胶基型吸附剂，改变硅胶对乙烷的吸附量，包括以下步骤：
[0006](1)将硅酸钠溶液与稀硫酸溶液，经强化混合，中和反应而生成水凝胶；
[0007](2)用HCl对生成的水凝胶进行酸泡，固定骨架，阻止硅胶内部继续发生中和反应；
[0008](3)对酸泡后的水凝胶用去离子水进行水洗，水洗温度为35
‑
40℃，水洗终点硅胶含酸量为0.004
‑
0.006％；
[0009](4)采用等体积浸渍法，用BaCl2溶液在水洗后的硅胶表面修饰碱金属离子；
[0010](5)最后对水凝胶进行干燥。
[0011]优选的，步骤(2)中所用HCl的质量分数为8
‑
12％。
[0012]优选的，步骤(2)中所用HCl的质量分数为8％。
[0013]优选的，步骤(4)中所用BaCl2溶液的质量分数为4
‑
8％。
[0014]优选的，步骤(4)中所用BaCl2溶液的质量分数为5％。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0016](1)不用硫酸改用HCL进行酸泡，既能达到预期酸泡效果，还能避免后期修饰碱金属离子残留硫酸生成硫酸钡沉淀阻塞硅胶孔隙。
[0017](2)通过BaCl2对吸附硅胶表面进行碱金属离子修饰，一方面BaCl2的引入能够增加微孔数量，提高微孔比表面积的同时提高微孔孔容，另一方面有利于提高乙烷的吸附分离性能，改性后的吸附硅胶乙烷分离因子大大提高，使乙烷后期的分离效果达到最佳，吸附硅胶可以得到重复利用，节约能源，降低企业生产成本。
[0018](3)本专利技术制作的改性吸附硅胶，对乙烷的吸附容量可以达到 20
‑
22.0ml/g。
具体实施方式
[0019]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，以助于理解本专利技术的内容，但本专利技术并不局限于这些实施例。本专利技术中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用
的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。
[0020]实施例1
[0021]本专利技术通过对硅胶表面修饰碱金属离子，制备硅胶基型吸附剂，改变硅胶对乙烷的吸附量来制备乙烷吸附硅胶，其包括以下步骤：
[0022](1)将硅酸钠溶液与稀硫酸溶液，经强化混合，中和反应而生成水凝胶；
[0023](2)用8％的HCl对生成的的水凝胶进行酸泡，固定骨架，阻止硅胶内部继续发生中和反应；
[0024](3)对酸泡后的水凝胶用去离子水进行水洗，水洗温度为38℃，水洗终点硅胶含酸量为0.004
‑
0.006％；
[0025](4)采用等体积浸渍法，用8％的BaCl2溶液在水洗后的硅胶表面修饰碱金属离子；
[0026](5)最后对水凝胶进行干燥。
[0027]步骤(2)中改用HCL进行酸泡，既能达到预期酸泡效果，还能避免后期硅胶表面修饰碱金属离子残留硫酸生成硫酸钡沉淀阻塞硅胶孔隙。
[0028]步骤(4)中通过BaCl2对吸附硅胶表面进行碱金属离子修饰，一方面BaCl2的引入能够增加微孔数量，提高微孔比表面积的同时提高微孔孔容，另一方面有利于提高乙烷的吸附分离性能，改性后的吸附硅胶乙烷分离因子大大提高，使乙烷后期的分离效果达到最佳，吸附硅胶可以得到重复利用，节约能源，降低企业生产成本。
[0029]本专利技术最后制得的硅胶微孔比表面积可达到485m2/g，可以实现乙烷气体吸附量达到21.6ml/g。
[0030]实施例2
‑
5的制作步骤与实施例1相同，工艺参数及检验指标如表1 所示。
[0031]对比例1
[0032]对比例1与实施例1的区别在于，经过步骤(1)处理后的水凝胶，用硫酸酸泡，再进行水洗，水洗终点含酸量达到0.004％，再进行干燥，可以实现硅胶微孔比表面积264m2/g，可以实现乙烷气体吸附量达到 6.8ml/g。
[0033]对比例2
[0034]对比例2与实施例1的区别在于，经过步骤(1)处理的水凝胶，用硫酸酸泡，进行水洗，水洗终点含酸量达到0.004％，再用5％的BaCl2溶液采用等体积浸渍法在水洗后的硅胶表面修饰碱金属离子，最后干燥，可以实现硅胶微孔比表面积249m2/g，可以实现乙烷气体吸附量达到4.2ml/g。
[0035]表1
[0036][0037]由表1可知，一般变压吸附硅胶对乙烷吸附容量仅为3
‑
7ml/g，而本专利技术制备的改性变压吸附硅胶，采用HCL进行酸泡，后期再用BaCl2对吸附硅胶表面进行碱金属离子修饰，最终生成的改性变压吸附硅胶对乙烷的吸附容量可达到20
‑
22.0ml/g，乙烷吸附容量大大提高。
[0038]本专利技术样品推出后，得到广大用户的高度认可，从而为企业创造了经济效益，也为节能环保做出了应有的贡献，可广泛应用于乙烷吸附硅胶

[0039]对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。
[0040]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乙烷吸附硅胶的制备方法，其特征在于，通过对硅胶表面修饰碱金属离子，制备硅胶基型吸附剂，改变硅胶对乙烷的吸附量，包括以下步骤：(1)将硅酸钠溶液与稀硫酸溶液，经强化混合，中和反应而生成水凝胶；(2)用HCl对生成的水凝胶进行酸泡，固定骨架，阻止硅胶内部继续发生中和反应；(3)对酸泡后的水凝胶用去离子水进行水洗，水洗温度为35
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40℃，水洗终点硅胶含酸量为0.004
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0.006％；(4)采用等体积浸渍法，用BaCl2溶液在水洗后的硅胶表面修饰碱金属离子；(5)最后对水凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨浩，李琳琳，张文平，
申请(专利权)人：乳山市大洋硅胶有限公司，
类型：发明
国别省市：