一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料及其液面覆盖球制造技术

本发明专利技术公开了一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料及其液面覆盖球，所述氨吸附材料以质量份数计包括：改性椰壳活性炭60

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料及其液面覆盖球


[0001]本专利技术涉及氨吸附材料
，具体是涉及一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料及其液面覆盖球。

技术介绍

[0002]氨是氮和氢的化合物，分子式为NH3，是一种十分常用的工业原材料，其在常温下是一种无色气体，有强烈的刺激气味，极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨，水溶液称为氨水。降温加压可变成液体，液氨是一种制冷剂。氨也是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料，在农业、医药以及国防产业起到重要的作用。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。但是，氨也是一种有毒有害的碱性污染源，溶解在大气和海洋中的氨给人们生产生活带了极大的不便，已严重影响自然界动植物的生存环境。因此，对于氨的净化吸附研究需要进一步的开展。
[0003]对于氨的处理，首先需要对排量进行严格的管控，其次，生物法、催化分解法以及吸附法均能够有效去除氨。其中，植物吸收净化是近年来比较热门的话题，但是物质净化吸收的效果有限，目前尚处在初步研究阶段，大多对室内游离态的氨进行处理，无法达到工业生产的目的。目前最广泛使用的还是吸附法，化学吸附则材料结构中的酸性基团或者与NH3进行配位效应而形成比较牢固的吸附效果。吸附剂材料种类繁多，吸附效率也不相同，应根据需要选择合适的氨吸附剂。
[0004]专利CN104069790A公开了一种氨吸附剂及其制备方法，采用的技术方案如下：将燃煤炉渣粉碎，取一定量炉渣粉，加入10
‑r/>50％的磷酸溶液，室温下浸渍3
‑
24h，然后干燥。干燥后将固体物质从室温升至预先设置好的温度(300
‑
700℃)保温2h，冷却至室温，取出最终产物并用蒸馏水洗涤至中性，烘干，装瓶备用，即得该氨气吸附剂。虽然其制作方法简单，成本低能够具备一定的吸附效率，但应对大量的氨吸附工作时效果不佳且不符合绿色环保的理念。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料及其液面覆盖球。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料，所述氨吸附材料以质量份数计包括：改性椰壳活性炭60
‑
70份、过磷酸钙15
‑
20份、氯化锌75
‑
80份、硅藻土3
‑
8份、海藻酸钠2
‑
4份、ZIF
‑
8晶体粉末90
‑
100份，氨吸附材料的制备方法包括以下步骤：
[0008]S1、混合处理：将氯化锌按照质量比1：5的比例溶于水中，搅拌15min，随后加入改性椰壳活性炭、过磷酸钙和硅藻土，继续搅拌45min后静置8h，随后在120℃条件下烘干2h，得到混合粉末；
[0009]S2、活化处理：将混合粉末放置在真空烘箱中以10℃/min的升温速度升温至450
‑
500℃，保温4h，自然冷却至室温26
‑
28℃得到活化粉末；
[0010]S3、改性处理：将活化粉末按照质量比1：8的比例溶于质量浓度为15
‑
20％的草酸溶液中，静置浸泡30min，随后使用去离子水冲洗3次，洗涤液的pH值为6.5
‑
7，在80℃条件下烘干2h，再加入海藻酸钠粉末，震荡混合，得到改性粉末；
[0011]S4、包覆处理：将ZIF
‑
8晶体粉末按照质量比1：2的比例溶于去离子水中，加入改性粉末超声震荡混合30min，随后放入220℃烘箱中烘干多余水分后保温3h，得到干燥的氨吸附材料粉末。
[0012]进一步地，所述改性椰壳活性炭的制备方法为：将含水率为10
‑
15％的新鲜椰壳原材料冲洗3次，在80℃条件下烘干12h，粉碎过60
‑
80目筛网，随后按照质量比1：15的比例溶于质量浓度为70％的乙醇溶液中，超声处理1h，过滤得到滤饼，剩余溶液蒸发回收，滤饼在75℃条件下烘干8h，得到改性椰壳粉，随后将改性椰壳粉在450℃条件下加热6h，得到改性椰壳活性炭，并真空密封保存。能够有效提高椰壳的活性，从而提高对氨的吸附性。
[0013]进一步地，所述步骤S1混合处理中过磷酸钙和硅藻土均粉碎后过60
‑
80目筛网，搅拌速度为50
‑
60r/min。保证颗粒大小均匀，提高吸附效果。
[0014]进一步地，所述步骤S3改性处理中海藻酸钠粉末粉碎后过60
‑
80目筛网。目的为是海藻酸钠粉末颗粒大小均匀，与活化粉末保持一致。
[0015]进一步地，所述步骤S4包覆处理中ZIF
‑
8晶体粉末的制备方法为：
[0016]S4
‑
1：将六水合硝酸锌按照质量比1：1溶于浓度为1.5mol/L的二甲基咪唑中，混合静置2h；
[0017]S4
‑
2：将苯并咪唑溶液与N，N
‑
二甲基甲酰胺溶液按照质量比1：3混合，再加入步骤S4
‑
1得到的混合液，搅拌混合后离心，分离上清液和沉淀，将得到的沉淀使用去离子水冲洗3次，干燥并粉碎过60
‑
80目筛网得到ZIF
‑
8晶体粉末。
[0018]更进一步地，所述步骤S4
‑
2中苯并咪唑溶液浓度为0.8mol/L，N，N
‑
二甲基甲酰胺溶液浓度为0.05mol/L，搅拌速度为50r/min。使得制备的ZIF
‑
8晶体粉末具有良好的热稳定性和化学稳定性。
[0019]上述任意一项所述用于降低氨挥发量的氨吸附材料的液面覆盖球，包括球体以及所述球体中部外套设的漂浮环，所述球体上半部为空腔，球体下半部为实心结构，球体下半部中心处设有主板，所述主板两侧的球体下半部对称设有若干开槽，所述开槽之间设有涂覆有氨吸附材料的隔片，与所述隔片垂直方向的球体下半部设有若干通孔，所述通孔贯穿球体、主板及隔片，通孔内部设有氨吸附材料制成的滑杆，所述滑杆与主板滑动连接。
[0020]更进一步地，所述滑杆两端截面积大于中部的截面积，滑杆中部与所述主板上设有的孔道滑动连接，滑杆靠近两端处设有限位环，所述限位环的面积小于所述通孔的面积大于所述孔道的面积。用于防止滑杆由通孔内掉出，同时可以在水流的作用下滑动增大吸附的面积。
[0021]更进一步地，所述球体以及漂浮环均为聚丙烯发泡制成，所述球体为4
‑
6个为一组，通过聚丙烯连杆连接，所述主板内部填充有用于对所述滑杆进行打磨的沙粒。通过沙粒与滑杆的摩擦使滑杆持续保持较高的吸附效果。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023](1)本专利技术的氨吸附材料通过将改性椰壳活性炭与氯化锌进行活化处理得到吸附性强的混合粉末，经乙醇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料，其特征在于，所述氨吸附材料以质量份数计包括：改性椰壳活性炭60
‑
70份、过磷酸钙15
‑
20份、氯化锌75
‑
80份、硅藻土3
‑
8份、海藻酸钠2
‑
4份、ZIF
‑
8晶体粉末90
‑
100份，氨吸附材料的制备方法包括以下步骤：S1、混合处理：将氯化锌按照质量比1：5的比例溶于水中，搅拌15min，随后加入改性椰壳活性炭、过磷酸钙和硅藻土，继续搅拌45min后静置8h，随后在120℃条件下烘干2h，得到混合粉末；S2、活化处理：将混合粉末放置在真空烘箱中以10℃/min的升温速度升温至450
‑
500℃，保温4h，自然冷却至室温26
‑
28℃得到活化粉末；S3、改性处理：将活化粉末按照质量比1：8的比例溶于质量浓度为15
‑
20％的草酸溶液中，静置浸泡30min，随后使用去离子水冲洗3次，洗涤液的pH值为6.5
‑
7，在80℃条件下烘干2h，再加入海藻酸钠粉末，震荡混合，得到改性粉末；S4、包覆处理：将ZIF
‑
8晶体粉末按照质量比1：2的比例溶于去离子水中，加入改性粉末超声震荡混合30min，随后放入220℃烘箱中烘干多余水分后保温3h，得到干燥的氨吸附材料粉末。2.根据权利要求1所述的一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料，其特征在于，所述改性椰壳活性炭的制备方法为：将含水率为10
‑
15％的新鲜椰壳原材料冲洗3次，在80℃条件下烘干12h，粉碎过60
‑
80目筛网，随后按照质量比1：15的比例溶于质量浓度为70％的乙醇溶液中，超声处理1h，过滤得到滤饼，剩余溶液蒸发回收，滤饼在75℃条件下烘干8h，得到改性椰壳粉，随后将改性椰壳粉在450℃条件下加热6h，得到改性椰壳活性炭，并真空密封保存。3.根据权利要求1所述的一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料，其特征在于，所述步骤S1混合处理中过磷酸钙和硅藻土均粉碎后过60
‑
80目筛网，搅拌速度为50
‑
60r/min。4.根据权利要求1所述的一种用于降低氨挥发量的氨吸附材料，其特征在于，所述步骤S3改性处...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾东，胡立琼，樊俊铭，苏文幸，王银宏，钟伊雯，赵文，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：