一种高效的除臭用炭基吸附剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高效的垃圾填埋场臭气吸附剂及其制备和应用，所述臭气吸附剂是在活性炭的表面担载铁离子，所述制备方法如下：以椰壳活性炭为载体，以硝酸铁为前躯体，通过浸渍法将Fe(NO3)3担载在活性炭表面，所得样品在100~120℃下干燥除水，即为所述的改性活性炭吸附剂。本发明专利技术所述的活性炭吸附剂在作为臭气中脱除恶臭组分硫醇、硫醚吸附剂应用时表现出了很好的效果，且制备简单、过程易控，极具工业应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型的活性炭除臭吸附剂及其制备方法和应用，具体涉及一种作为垃圾填埋场臭气或其他含有硫醇、硫醚臭气中脱除硫醇、硫醚吸附剂的制备方法。
技术介绍
随着城市化进程的不断发展，城市垃圾的处理成为一个亟待解决的问题。当前，大多数国家普遍采用卫生填埋的方法来处理。在这个过程中的分选、破碎、输送、脱水等单元都会产生大量臭气，恶臭组分主要含有硫醇、硫醚、氯化物等，会造成大气环境的污染。因此，开发出有效的除臭技术，能减少二次污染的发生，改善垃圾处理工程的工作环境。目前我国关于垃圾填埋场的除臭技术还在起步阶段，且主要在生物质除臭方面。 生物除臭技术要求条件苛刻，投入成本大，不利于垃圾填埋厂使用。而物理吸附具有能耗低、工艺简单、自动化程度高、投资少、操作弹性大、环境效益好等诸多优点而被广泛研究和应用。吸附剂作为该技术的核心所在一直是物理吸附法的研究重点。常用的吸附材料由于种种缺陷均不能达到满意的除臭效果。因此，通过对常规吸附材料的改性开发除具有高效吸附性能的吸附剂就显得尤其重要。
技术实现思路
本专利技术要解决的第一个技术问题是开发一种新型、高效的炭基除臭吸附剂。本专利技术所述的活性炭吸附剂，是在椰壳活性炭的表面负载Fe(NO3)3，所述的活性炭吸附剂按照如下方法制备得到以椰壳活性炭为载体，以硝酸铁为前躯体，去离子水为溶剂配成浸溃液，所述椰壳活性炭与无机金属盐的质量比为1:0. 005、. 1，采用浸溃法将所述Fe (NO3) 3负载于所述的活性炭胶表面，再将浸溃有Fe (NO3) 3的硅胶在100 120 1下烘干，即为所述的改性活性炭吸附剂。本专利技术要解决的第二个技术问题是提供一种制备上述活性炭吸附剂的方法。本专利技术采用的技术方案如下。一种活性炭吸附剂的制备方法，包括如下步骤。a)按所取活性炭的饱和吸水量配置一定体积的硝酸铁浸溃液，将浸溃液均匀的滴加到所述椰壳活性炭中，使得所述活性炭充分浸溃。b)所述活性炭与负载的金属铁的质量比为1:0.005、. I。c)将浸溃有Fe (NO3)3的椰壳活性炭鼓风干燥箱中加热至10(Tl20 °C，进行干燥除水。下面对上述制备方法做具体说明。步骤a)中，所述的浸溃方法常用的有湿法浸溃和等体积浸溃，本专利技术优选等体积浸溃法。步骤a)中，所述的浸溃方法，浸溃温度的适当提高、浸溃时间的增长有利于提高浸溃效率，本专利技术所述的等体积浸溃优选20-60 °C下进行Γ12小时。步骤b)中，本专利技术所述的浸溃有Fe (NO3) 3的椰壳活性炭的干燥一般在鼓风干燥箱中进行，所述的干燥推荐在10(T120 °C下进行12 24小时。本专利技术要解决的第三个技术问题是将所述的Fe(NO3)3改性活性炭吸附剂作为硫醚、硫醇吸附剂应用，从垃圾填埋场臭气中脱除恶臭组分硫醚、硫醇。本专利技术所述的金属改性活性炭吸附剂可在室温下使用，适用于对硫醚、硫醇等恶臭组分的吸附，远远优于未改性的椰壳活性炭，是一种有效脱除硫醚、硫醇的高效吸附剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在。I)本专利技术所述的负载有Fe(NO3)3的椰壳活性炭吸附剂，以性能优良的椰壳活性炭作为载体，在其表面负载了无机金属盐。由于金属铁的电子效应等因素，使得负载后的活性炭在许多性能上得到进一步的提闻，突出的表现在吸附能力更强，对硫酿、硫醇等恶臭组 分的吸附性能更好。以本专利技术所述的金属改性活性炭吸附剂在作为垃圾填埋场臭气中脱除恶臭组分硫醚、硫醇吸附剂时表现出了很好的效果。2)本专利技术所述的Fe(NO3)3改性椰壳活性炭吸附剂的制备方法简单，容易实现。采用等体积浸溃法将Fe (NO3) 3直接负载到活性炭表面，通过干燥除去多余的水分并形成与载体活性炭表面及官能团有较强作用的铁离子负载层，即为所述的活性炭吸附剂。与其他方法相比，该制备法更加简单，并且制备过程无废液产生。附图说明图I是本专利技术所用载体活性炭低温氮气吸附脱附曲线图。图2是本专利技术所用载体活性炭孔径分布图。图3是应用实施例一所述的不同活性炭吸附剂分别对乙硫醇的穿透曲线。图4是应用实施例二所述的不同活性炭吸附剂分别对乙硫醚的穿透曲线。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。实施例一。称取O. 527 g九水硝酸铁置于烧杯中，加入10. 2 g去离子水搅拌使其溶解。称取6 g椰壳活性炭置于磁坩埚中，将配得的浸溃液逐滴加入坩埚中，直至所有浸溃液全部浸溃到活性炭中。在常温下，吸附浸溃4小时后，放入鼓风干燥箱中在110 °C下干燥过夜。即得到表面负载有Fe (NO3) 3改性椰壳活性炭吸附剂。实施例二。称取O. 503 g六水硝酸镍置于烧杯中，加入10. 2 g去离子水搅拌使其溶解。称取6 g椰壳活性炭置于磁坩埚中，将配得的浸溃液逐滴加入坩埚中，直至所有浸溃液全部浸溃到活性炭中。在常温下，吸附浸溃4小时后，放入鼓风干燥箱中在110 °C下干燥过夜。即得到表面负载有Ni (NO3)2改性椰壳活性炭吸附剂。本专利技术将应用实施例、比较例一、比较例二所说本专利技术炭基吸附剂置于一种吸附分离评价系统的吸附床中。在常压下，分别通入氮气乙硫醇和氮气乙硫醚的混合气，测定吸附剂的吸附量。本专利技术所述的吸附分离评价系统，包括吸附分离装置，气相质谱，气相色谱等设备。吸附床为不锈钢圆柱结构，内径8mm,壁厚2mm,长度480mm,吸附床与管路由转换接头连接。应用实施例。取I g所述表面负载有Fe (NO3) 3的活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫醇混合气流量为70 ml/min，乙硫醇的含量为5000 ppm。经吸附实验测试发现，Fe (NO3) 3改性的椰壳活性炭吸附剂对乙硫醇具有很好吸附效果，实验穿透曲线见图3中的c曲线。取I g所述表面负载有Fe (NO3)3的活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫醚混合气流量为200 ml/min，乙硫醚的含量为5000 ppm。经吸附实验测试发现，Fe(NO3)3改性的椰壳活性炭吸附剂对乙硫醚吸附效果也很好，实验穿透曲线见图4中的c曲线。因此，负载有Fe(NO3)3的活性炭吸附剂对乙硫醇和乙硫醚都具有很好的吸附效果，是一种有较大应用前 景的闻效除臭吸附剂。比较例一。取I g未改性活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫醇混合气流量为70 ml/min，乙硫醇的含量为5000 ppm。经吸附实验测试发现，未改性的活性炭对乙硫醇具有一定吸附能力，实验穿透曲线见图3中的a曲线。取I g未改性活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫醚混合气流量为200 ml/min,乙硫醚的含量为5000 ppm。经吸附实验测试发现，未改性的活性炭对乙硫醚也具有一定吸附能力，实验穿透曲线见图4中的a曲线。与未改性的活性炭相比，Fe (NO3) 3改性的椰壳活性炭吸附剂对乙硫醇、乙硫醚吸附能力明显增强。因此负载有Fe (NO3)3的活性炭吸附剂对乙硫醇、乙硫醚都具有很好的吸附效果，是一种有较大应用前景的高效除臭吸附剂。比较例二。取I g表面负载有Ni (NO3)2的活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫醇混合气流量为70 ml/min,乙硫醇的含量为5000 ppm。经吸附实验测试发现，Ni (NO3)2改性的椰壳活性炭吸附剂对乙硫醇吸附能力降低，实验穿透曲线见图3中的b曲线。取I g所述表面负载有Ni (NO3)2的活性炭吸附剂，在常温常压下，乙硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以椰壳活性炭为主体的活性炭吸附剂，其特征在于所述吸附剂是在活性炭表面负载有Fe(NO3)3，所述活性炭吸附剂按照如下方法制备：以椰壳活性炭为载体，以硝酸铁为前躯体，以去离子水为溶剂配成浸渍液，所述活性炭与Fe(NO3)3的质量比为1:0.005~0.1，采用浸渍法将Fe(NO3)3负载于所述的活性炭表面，再将浸渍有Fe(NO3)3的活性炭在100~120？℃下烘干，即为所述的高效活性炭除臭吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种以椰壳活性炭为主体的活性炭吸附剂，其特征在于所述吸附剂是在活性炭表面负载有Fe (NO3)3，所述活性炭吸附剂按照如下方法制备以椰壳活性炭为载体，以硝酸铁为前躯体，以去离子水为溶剂配成浸溃液，所述活性炭与Fe(NO3)3的质量比为1:0. 005、. 1，采用浸溃法将Fe(NO3)3负载于所述的活性炭表面，再将浸溃有Fe(NO3)3的活性炭在100^120 1下烘干，即为所述的高效活性炭除臭吸附剂。2.如权利I要求所述的活性炭吸附剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤 配置一定体积的Fe(NO3)3浸溃液，将浸溃液逐滴加入椰壳活性炭中，使活性炭充分浸溃； 将浸溃有Fe (NO3) 3的椰壳活性炭在鼓风干燥箱中加热至10(Γ120 V，进行干燥除水。3.如权利要求2所述的活性炭吸附剂的制备方法，其特征在于步骤a)所述的椰壳活性炭比表面积大...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗仕忠，胡像锋，李通，倪宏志，黄亚军，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：