一种SO2去除效率高的柱状活性炭及其制备方法技术

本发明专利技术涉及活性炭技术领域，具体涉及一种SO2去除效率高的柱状活性炭及其制备方法，包括如下步骤：S1活性炭的一次改性处理、S2活性炭的二次改性处理、S3复合活性炭的制备以及S4柱状活性炭的制备。本发明专利技术中，以淀粉、羧甲基纤维素和黄原胶组成的粘结剂作为连接介质，将二次改性活性炭和复合活性炭粘合成一体后并在室温下烘干，避免高温烘干对氧化亚铁硫杆菌活性造成影响，从而得到具有柱状活性炭，该柱状活性炭对二氧化硫具有优异的脱除效果，可以高效率的将二氧化硫去除，从而减少大气中二氧化硫的污染。硫的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种SO2去除效率高的柱状活性炭及其制备方法


[0001]本专利技术涉及活性炭
，具体为一种SO2去除效率高的柱状活性炭及其制备方法。

技术介绍

[0002]SO2是大气污染的一种，主要人为来源与能源消耗有关，而经济发展离不开能源的支持，我国是一个能源生产和消费大国。SO2是一种无色的中等刺激性气体，主要影响呼吸道。空气中的SO2很大部分来自火力发电过程及工业生产，吸入SO2可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病，对于容易受影响的人，除肺部功能改变处，还伴有一些明显症状如喘气、气促、咳嗽等。
[0003]目前针对污染气体的处理，主要采用活性炭进行吸附去除。活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用椰壳、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。例如公告号为CN110559988A的专利技术专利公开了一种具有强吸附的活性炭的制备方法，以炭化椰壳为活性炭的原材料，通过均质作用，制备得到具有强吸附性能和循环使用性能的活性炭在环保领域有潜在的应用价值；该技术方案通过提高活性炭比表面积的方式来提高了活性炭的吸附效率，虽然使得活性炭具有了强吸附性，但是由于该活性炭对气体不具有针对性，导致该活性炭对所有的有毒有害气体均具有很强的吸附效果，从而造成需要该活性炭只针对二氧化硫具有强吸附效果时，活性炭的内部空间已经被大量其他种类的气体所占据，无法为二氧化硫提供充足的容纳空间，从而使得无法满足特殊领域的需求。因此，为了更好的满足工业需求，急需一种针对二氧化硫具有强吸附效果的活性炭。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种SO2去除效率高的柱状活性炭及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种SO2去除效率高的柱状活性炭的制备方法，具体包括如下步骤：
[0007]S1活性炭的一次改性处理
[0008]1)将活性炭用无水乙醇和去离子水分别超声洗涤后烘干，得到预处理活性炭；
[0009]2)将预处理活性炭分别浸入到配制的足量处理液A和处理液B中，在恒温水浴中浸泡4
‑
6h后摇床振荡20
‑
30h，过滤后用去离子水反复洗涤至中性，烘干后得到改性活性炭；
[0010]S2活性炭的二次改性处理
[0011]1)将硫酸二乙酯加入到乙酸乙酯中，充分搅拌后转移至冰水浴中，再缓慢滴加入四甲基乙二胺，持续反应12
‑
16h，待反应结束后，将上层清液取出，剩下的液体用乙酸乙酯反复洗涤后，转移至真空干燥箱中烘干，得到处理剂；
[0012]2)将改性活性炭超声分散于无水乙醇中，得到悬浮液，向悬浮液中加入处理剂，在室温下搅拌10
‑
15h，然后将形成的混合液旋转蒸发去除无水乙醇，转移至真空干燥箱中烘干，得到二次改性活性炭；
[0013]S3复合活性炭的制备
[0014]1)将氧化亚铁硫杆菌以10
‑
20％的接种量接种到培养基中，置于培养箱中并在100
‑
150r/min下摇床培养5
‑
10h，收集培养液，离心后洗涤，并重悬于Tris
‑
HCl缓冲液中，得到悬浮液；
[0015]2)将海藻酸钠和聚乙烯醇加入到去离子水中，在90
‑
95℃恒温水浴中搅拌至完全溶解，冷却至常温后，加入改性活性炭，分散均匀后得到分散液，然后将等体积的分散液和悬浮液混合均匀，缓慢滴至饱和的钙盐溶液中，恒温静置8
‑
10h，将产物取出后用生理盐水反复洗涤，得到复合活性炭；
[0016]S4柱状活性炭的制备
[0017]将淀粉、羧甲基纤维素与去离子水均匀混合，加热至40
‑
45℃，在搅拌下加入黄原胶，持续搅拌20
‑
30min得到粘结剂，将二次改性活性炭、复合活性炭以及粘结剂充分混合后，捏合成柱状，经室温烘干后即可得到所需的柱状活性炭。
[0018]作为本专利技术的进一步优选方案，所述处理液A由体积比为1：(1
‑
2)：(1
‑
2)的5
‑
10mol/L硝酸溶液、3
‑
6mol/L硫酸溶液以及5
‑
8mol/L磷酸溶液组成；
[0019]所述处理液B由体积比为1：(2
‑
3)的3
‑
7mol/L氢氧化钠溶液和10
‑
15wt％氨水组成。
[0020]作为本专利技术的进一步优选方案，所述水浴温度为70
‑
80℃；
[0021]所述摇床振荡在35
‑
40℃以及300
‑
500r/min下进行。
[0022]作为本专利技术的进一步优选方案，所述硫酸二乙酯、乙酸乙酯、四甲基乙二胺的用量比例为(1.5
‑
2.5)g：(200
‑
300)mL：(1.2
‑
1.8)g；
[0023]作为本专利技术的进一步优选方案，所述改性活性炭、无水乙醇和处理剂的用量比例为(1
‑
3)g：(20
‑
50)mL：(1.5
‑
3.0)g；
[0024]所述搅拌转速为300
‑
500r/min。
[0025]作为本专利技术的进一步优选方案，所述培养基由均经过灭菌处理的A液和B液组成，二者的体积比为(7
‑
8)：(2
‑
3)，其中，A液由质量比为(3
‑
5)：(0.1
‑
0.5)：(0.5
‑
1.2)：(0.01
‑
0.06)：(700
‑
800)的硫酸铵、氯化钾、硫酸镁、硝酸钙以及蒸馏水组成；
[0026]B液由质量比为(42
‑
50)：(200
‑
300)的硫酸亚铁和蒸馏水组成。
[0027]作为本专利技术的进一步优选方案，所述培养箱的温度为30
‑
35℃；
[0028]所述Tris
‑
HCl缓冲液的浓度为0.2
‑
0.5mol/L；
[0029]所述悬浮液的浓度为30
‑
50mg/L。
[0030]作为本专利技术的进一步优选方案，所述海藻酸钠、聚乙烯醇、去离子水和改性活性炭的用量比例为(5
‑
10)g：(8
‑
13)g：(80
‑
100)mL：(3
‑
7)g；
[0031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SO2去除效率高的柱状活性炭的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1活性炭的一次改性处理1)将活性炭用无水乙醇和去离子水分别超声洗涤后烘干，得到预处理活性炭；2)将预处理活性炭分别浸入到配制的足量处理液A和处理液B中，在恒温水浴中浸泡4
‑
6h后摇床振荡20
‑
30h，过滤后用去离子水反复洗涤至中性，烘干后得到改性活性炭；S2活性炭的二次改性处理1)将硫酸二乙酯加入到乙酸乙酯中，充分搅拌后转移至冰水浴中，再缓慢滴加入四甲基乙二胺，持续反应12
‑
16h，待反应结束后，将上层清液取出，剩下的液体用乙酸乙酯反复洗涤后，转移至真空干燥箱中烘干，得到处理剂；2)将改性活性炭超声分散于无水乙醇中，得到悬浮液，向悬浮液中加入处理剂，在室温下搅拌10
‑
15h，然后将形成的混合液旋转蒸发去除无水乙醇，转移至真空干燥箱中烘干，得到二次改性活性炭；S3复合活性炭的制备1)将氧化亚铁硫杆菌以10
‑
20％的接种量接种到培养基中，置于培养箱中并在100
‑
150r/min下摇床培养5
‑
10h，收集培养液，离心后洗涤，并重悬于Tris
‑
HCl缓冲液中，得到悬浮液；2)将海藻酸钠和聚乙烯醇加入到去离子水中，在90
‑
95℃恒温水浴中搅拌至完全溶解，冷却至常温后，加入改性活性炭，分散均匀后得到分散液，然后将等体积的分散液和悬浮液混合均匀，缓慢滴至饱和的钙盐溶液中，恒温静置8
‑
10h，将产物取出后用生理盐水反复洗涤，得到复合活性炭；S4柱状活性炭的制备将淀粉、羧甲基纤维素与去离子水均匀混合，加热至40
‑
45℃，在搅拌下加入黄原胶，持续搅拌20
‑
30min得到粘结剂，将二次改性活性炭、复合活性炭以及粘结剂充分混合后，捏合成柱状，经室温烘干后即可得到所需的柱状活性炭。2.根据权利要求1所述的一种SO2去除效率高的柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述处理液A由体积比为1：(1
‑
2)：(1
‑
2)的5
‑
10mol/L硝酸溶液、3
‑
6mol/L硫酸溶液以及5
‑
8mol/L磷酸溶液组成；所述处理液B由体积比为1：(2
‑
3)的3
‑
7mol/L氢氧化钠溶液和10
‑
15wt％氨水组成。3.根据权利要求1所述的一种SO2去除效率高的柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述水浴温度为70
‑
80℃；所述摇床振荡在35
‑
40℃以及300
‑
500r/min下进行。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利军，罗平，杨友辉，王勇，
申请(专利权)人：东莞市亿茂滤材有限公司，
类型：发明
国别省市：