一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料及其制备方法技术

技术编号:35900378 阅读:15 留言:0更新日期:2022-12-10 10:36
本发明专利技术公开了一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其包括以下重量份数的原料组分:高岭土粉50~80份、凹凸棒粉30~40份、纳米氢氧化钙10~20份、固体酸5~10份、水凝胶微球10~20份、硬脂酸钠1~5份、甲酸铵10~20份、羟甲基纤维素10~15份。先将甲酸铵和水按比例混合,接着依次加入高岭土粉和凹凸棒粉搅拌反应后,静置、过滤干燥得到混合物A;将纳米氢氧化钙和固体酸搅拌混合均匀得到混合物B;将水凝胶微球和水按比例混合,接着加入混合物A和混合物B搅拌反应后,依次加入硬脂酸钠和羟甲基纤维素搅拌反应,然后静置、过滤、干燥得到吸附剂材料。本发明专利技术对各种臭气组分均有良好的吸附效果,并且进一步提高了吸附剂的吸附容量。并且进一步提高了吸附剂的吸附容量。

【技术实现步骤摘要】
一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于污臭气体处理
,具体涉及一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]污臭气体主要是指能够刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质,根据国家标准《恶臭污染物排放标准》(GB14554

1993),污臭气体主要有氨气、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯以及无量纲的OU臭气等。污臭气体主要来源于工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等,其不仅污染环境,又影响人们生活的舒适度。
[0003]污臭气体的处理方法主要有吸收法、吸附法、燃烧法、生物法、等离子体法、紫外光解法、光催化及其组合技术等。其中的吸收法和吸附法是目前应用最为广泛的两种方法,它们都是采用吸收剂或吸附剂,利用物理/化学吸收过程将臭气成分去除,具有设备简单、适应性广等优点。如申请号为CN202111231388.2的中国专利技术专利申请公开了一种双功能吸附剂及其制备方法与应用。其采用金属氯化物对隐锰钾矿分子筛进行改性处理,获得双功能吸附剂,提高吸附容量和吸附剂的循环使用寿命,而且所述的双功能吸附剂吸附饱和导致失活后,由于隐锰钾矿分子筛特有的高效分解臭氧作用,可以将臭氧转变为更强氧化性的活性氧原子,对在吸附剂表面的异味分子进行氧化分解,即在臭氧气氛下实现吸附剂的常温再生,同时再生过程中可以实现氨气和硫化氢等异味气体的深度降解,无二次污染。又如申请号为CN202010562992.2的中国专利技术专利申请以分子筛、粘结剂、助剂、去离子水为原料;经过充分混合,捏成块状泥料;将成型的块状泥料在70~200℃的温度下干燥、固化1~3小时;使用真空挤出成型机将固化好的块状泥料挤成条状,在300~700℃的温度下,焙烧1~5小时制得吸附剂,其用于含硫恶臭气体的吸附,且具有无废水产生,不污染环境,成本低,工序少等优点。但是现有的吸附剂仍然存在无法适用复杂组分的臭气处理,仅是对氨气或硫化氢等少数臭气有效,而且吸附剂的吸附容量还有待进一步提高。

技术实现思路

[0004]针对上述不足,本专利技术公开了一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料及其制备方法,对各种臭气组分均有良好的吸附效果,并且进一步提高了吸附剂的吸附容量。
[0005]本专利技术是采用如下技术方案实现的:一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其包括以下重量份数的原料组分:高岭土粉50~80份、凹凸棒粉30~40份、纳米氢氧化钙10~20份、固体酸5~10份、水凝胶微球10~20份、硬脂酸钠1~5份、甲酸铵10~20份、羟甲基纤维素10~15份;所述固体酸为磷酸氢锆、硫酸锆或硅酸铝盐中的任意一种;所述水凝胶微球的制备方法是将丙烯酰胺、聚乙烯醇和水按照重量比为(10~15):(1~3):(50~60)的比例在速度为100~200r/min的条件下搅拌混合,然后加入由吐温
80和吐温40按照重量比为3:1的比例混合的乳化剂,继续搅拌5~10min后得到混合液,将混合液加热至40~50℃后再加入过硫酸铵,然后在65~75℃且速度为300~500r/min的搅拌下反应2~5h,接着将混合液冷却至室温,加入微生物菌剂在速度为600~800r/min的条件下搅拌2~3h,接着静置30min后,过滤得到沉淀,将沉淀冷冻干燥或真空干燥得到的水凝胶微球;所述微生物菌剂与所述混合液的重量比为1:(10~15)。
[0006]进一步的,所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和萎缩芽孢杆菌中任意一种或多种组合。
[0007]进一步的,所述高岭土粉为将高岭土粉碎过50~80目筛得到的,所述凹凸棒粉为将凹凸棒土粉碎过100~150目筛得到的。
[0008]上述无机矿物复合污臭气体吸附剂材料的制备方法,其包括以下步骤:(1)将甲酸铵和水按照重量比为1:(5~10)的比例混合,接着依次加入高岭土粉和凹凸棒粉,在50~60℃下且速度为30~50r/min的条件下搅拌反应10~12h,然后静置20~30min后,过滤干燥得到混合物A;将纳米氢氧化钙和固体酸搅拌混合均匀得到混合物B;(2)将水凝胶微球和水按照重量比为1:(10~20)的比例混合,接着加入将步骤(1)中得到的混合物A和混合物B,在45~50℃下且速度为100~200r/min的条件下搅拌反应5~8h,然后依次加入硬脂酸钠和羟甲基纤维素,在速度为300~500r/min的条件下搅拌反应1~2h,静置20~30min后,过滤得到沉淀,将沉淀冷冻干燥或真空干燥得到的无机矿物复合污臭气体吸附剂材料。
[0009]进一步的,步骤(2)中所述真空干燥的温度为60~80℃。
[0010]进一步的,步骤(2)中将沉淀冷冻干燥或真空干燥后,再进行研磨得到粒度为100~200目的无机矿物复合污臭气体吸附剂材料。
[0011]上述无机矿物复合污臭气体吸附剂材料的使用方法是将所述无机矿物复合污臭气体吸附剂材料与水按照重量比为1:(5~10)的比例混合得到喷淋液,然后用喷淋液对污臭气进行喷淋处理。
[0012]本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果:1、本专利技术将高岭土粉和凹凸棒粉混合形成层状结构,并且依次向层间插入由纳米氢氧化钙和固体酸复配的混合物B以及水凝胶微球得到无机矿物复合吸附剂,解决了高岭土和凹凸棒粉层间连接紧密,分散度较低的问题,提高了吸附剂的吸附性和分散性,而且利用甲酸铵以及丙烯酰胺组成的水凝胶微球,增加对污臭气体中氨气、挥发性有机物以及硫化氢等的吸附能力和负载量,而且加入的水凝胶微球中包裹微生物菌剂在吸附处理过程中缓慢释放,可以有效分解处理吸附的有机物,提高吸附剂处理污臭气的效果,并且加入由纳米氢氧化钙和固体酸复配的混合物,利用酸碱两性的复合吸附增效作用以及纳米氢氧化钙的物理吸附作用,进一步的提高复合吸附剂的吸附各类恶臭及有害气体的效率。
[0013]2、本专利技术在复合吸附剂中加入硬脂酸钠和羟甲基纤维素,一方面可以在制备过程中促进高岭土粉、凹凸棒粉、纳米氢氧化钙、固体酸以及水凝胶微球等组分的分散,获得层状结构的复合吸附剂;另一方面,还可以利用硬脂酸钠对高岭土粉和凹凸棒粉的表面进行改性,提高它们的比表面积,从而提高复合吸附剂的吸附性能。
[0014]3、本专利技术所述复合吸附剂材料的制备方法操作简单,可控性强,适合规模化、自动化生产,并且所述的复合吸附剂材料使用方便,在室温下就可以获得优秀的吸附效果,有利
于污臭气体的脱除,而且节能环保。
具体实施方式
[0015]以下通过实施例进一步说明本专利技术,但不作为对本专利技术的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法,所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0016]实施例1:一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其包括以下重量份数的原料组分:高岭土粉60份、凹凸棒粉32份、纳米氢氧化钙15份、固体酸7.5份、水凝胶微球12份、硬脂酸钠1.5份、甲酸铵13份、羟甲基纤维素11份;所述高岭土本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其特征在于:包括以下重量份数的原料组分:高岭土粉50~80份、凹凸棒粉30~40份、纳米氢氧化钙10~20份、固体酸5~10份、水凝胶微球10~20份、硬脂酸钠1~5份、甲酸铵10~20份、羟甲基纤维素10~15份;所述固体酸为磷酸氢锆、硫酸锆或硅酸铝盐中的任意一种;所述水凝胶微球的制备方法是将丙烯酰胺、聚乙烯醇和水按照重量比为(10~15):(1~3):(50~60)的比例在速度为100~200r/min的条件下搅拌混合,然后加入由吐温80和吐温40按照重量比为3:1的比例混合的乳化剂,继续搅拌5~10min后得到混合液,将混合液加热至40~50℃后再加入过硫酸铵,然后在65~75℃且速度为300~500r/min的搅拌下反应2~5h,接着将混合液冷却至室温,加入微生物菌剂在速度为600~800r/min的条件下搅拌2~3h,接着静置30min后,过滤得到沉淀,将沉淀冷冻干燥或真空干燥得到的水凝胶微球;所述微生物菌剂与所述混合液的重量比为1:(10~15)。2.根据权利要求1所述无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其特征在于:所述微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和萎缩芽孢杆菌中任意一种或多种组合。3.根据权利要求1所述无机矿物复合污臭气体吸附剂材料,其特征在于:所述高岭土粉为将高岭土粉碎过50~80目筛得到的,所述凹凸棒粉为将凹凸棒土粉碎过100~150...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦明刘琨
申请(专利权)人:广西夏阳环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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