用于吸附烯烃尾气中砷烷、磷烷的洁净剂及其制备方法技术

技术编号:8042957 阅读:218 留言:0更新日期:2012-12-05 22:10
本发明专利技术涉及一种吸附烯烃尾气中砷烷、磷烷的常温洁净剂,用于大气污染净化领域。所述洁净剂包含以质量百分比计,1~5%的高锰酸钾,2~9%的可溶性铁盐、1~8%的可溶性铅盐、78~96%的活性炭;其中活性炭为载体,高锰酸钾、可溶性铁盐、可溶性铅盐为活性组分。该洁净剂的制备方法包括下述工艺步骤:(1)将高锰酸钾、可溶性铁盐和可溶性铅盐配制成水溶液;(2)采用浸渍的方法将高锰酸钾、可溶性铁盐、可溶性铅盐负载于活性炭载体上,得到负载活性金属载体;(3)将所负载活性金属载体在干燥介质中干燥得到成品洁净剂。本发明专利技术的洁净剂具有成分简单、价格低廉、使用成本低的特点,净化后砷烷、磷烷含量小于10ppb(体积分数)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体涉及一种通过化学吸附除去工业生产或实验过程中烯烃尾气中对人体有害的砷烷和磷烷气体的洁净剂,本专利技术属于大气污染净化领域。
技术介绍
氢化物(如砷烷、磷烷等)是对人体有剧毒的物质,医学毒理研究表明成人吸入250ppm的砷烷、磷烷气体便会迅速死亡,而暴露在30ppm的砷烷、磷烷中30分钟亦可致命。长期暴露在IOppm的神烧、憐烧也可致命。暴露于O. 5ppm的神烧、憐烧后会出现中毒症状。国家环保标准,环境中的神烧、憐烧最闻允许浓度为5X 10 8。陆相成油的石油中含有较高的砷化物和磷化物,如我国大庆和新疆两地原油和我 国大量进口的俄罗斯和中亚的原油中。随着我国石化工业的发展,特别是聚烯烃工业的发展,原油开采不断加深,油品中杂质含量特别是砷化物、磷化物呈逐年上升的趋势。另一方面国内炼油厂原油的变化、深加工技术的改进和加工能力的不断提高,导致砷、磷存在于不同炼油产品中。高砷、磷油品二次加工所得的产品,如丙烯、乙烯等原料气的聚合过程、深加工过程和实验室分析过程中,原料尾气中的砷化物、磷化物对周围人员安全产生威胁。净化处理尾气中的砷烷和磷烷是保证安全生产的前提。砷烷主要产生于半导体工业生产中厂炉管、离子植入制程、MOCVD制程的尾气中。而磷烷主要产生于乙炔生产、黄磷生产、饲料发酵等方面的尾气中。单独处理尾气中砷烷或磷烷的方法很多,如中国专利CN101564683A和CN101564684A公开了净化低浓度磷烷的过渡金属改性吸附剂的制备方法。中国专利CN1565706A公开了一种用以化学吸附氢化物气体的洁净剂及净化有害气体的方法。这些方法主要针对以空气、惰性气体、一氧化碳尾气中的砷烷和磷烷,针对烯烃尾气中砷烷、磷烷的处理方式还未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术提供一种用于常温通过化学吸附净化烯烃尾气中砷烷、磷烷气体的洁净齐U,其具有成分简单、价格低廉、使用成本低的特点。本专利技术的产品采用的技术方案是吸收烯烃尾气中砷烷、磷烷气体的洁净剂由活性炭为载体,高锰酸钾、可溶性的铁盐和可溶性铅盐为活性组分。洁净剂中以质量百分比计,高锰酸钾含量为I 5%,可溶性铁盐为2 9 %,可溶性铅盐为I 8 %,载体活性炭为78 96 %。优选含量范围以质量百分比计高锰酸钾含量为2. 5 3. 5%,可溶性铁盐为4 7%、可溶性铅盐为4 7%,载体活性炭为82. 5 89. 5%。所述的可溶性的铁盐、可溶性铅盐均可选自硫酸盐或硝酸盐中的任意一种或多种。所述的可溶性的铁盐、可溶性铅盐不限于硫酸盐、硝酸盐,任意一种能够与高锰酸钾形成混合溶液,并能负载于载体上的可溶性的铁盐和可溶性铅盐均可用于该专利技术。本专利技术所述的制备方法包括如下步骤一种用于吸附烯烃尾气中砷烷、磷烷气体洁净剂的制备方法,包括下述工艺步骤(I)将高锰酸钾、可溶性铁盐和可溶性铅盐配制成水溶液;其中水溶液中,以质量百分比计,含有高锰酸钾为I 5 %,可溶性铁盐为2 9 %,可溶性铅盐为I 8 %,余量为水。(2)将上述含有高锰酸钾、可溶性铁盐、可溶性铅盐的水溶液负载于活性炭载体上,得到负载活性金属载体;(3)将所负载活性金属载体,在惰性气体气氛中,干燥温度150 200°C条件下,干燥4 IOh得到成品净化剂。将所负载活性金属载体在干燥介质中干燥得到成品洁净剂。 步骤(2)中,采用浸溃的方法将含有高锰酸钾、可溶性铁盐、可溶性铅盐的水溶液负载于载体上。所述的浸溃条件为温度90 110°C,搅拌时间为4 12h。所述的惰性气体为氮气。本专利技术的有益效果是本专利技术提供了一种用于吸附烯烃尾气中砷烷、磷烷的常温洁净剂,其成分简单,容易获取,使用成本低。洁净剂装入洁净管内可广泛适用于工厂和实验室用烯烃尾气中含有ppm-ppb级砷烧、磷烧气体的净化,净化后砷烧、磷烧含量小于IOppb (体积分数)。附图说明图I是成品洁净剂装入净化管示意图;图2是含有923ppb (体积分数)砷烷、488ppb (体积分数)磷烷的乙烯原料气和含有I. 6Ippm (体积分数)砷烷、732ppb (体积分数)磷烷的丙烯原料气经洁净剂吸收前后气质监测系统对比图。具体实施例方式实施例I称取3g高猛酸钾、8g硫酸铁、8g硫酸铅,181g水配制成混合溶液,然后将IOOg活性炭颗粒浸入配制好的混合溶液中,于90°C下搅拌6小时。在氮气保护条件下180°C烘干5小时,得到成品洁净剂。活性组分高锰酸钾质量百分比为2. 8%,硫酸铁质量百分比为4. 2%,硫酸铅质量百分比为4. 2% ;载体质量百分比为88. 8%。图I为将洁净剂(2)装入内径为25mm,长200mm的管中,管两端(I)、(3)为密闭螺纹连接。含有923ppb (体积分数)砷烧、788ppb (体积分数)磷烧的裂解乙烯气以100mL/min通入装有洁净剂的净化管。持续净化10小时后气质联用监测谱图2,说明砷烷和磷烷被净化吸收小于IOppb (体积分数)。实施例2称取3. 6g高锰酸钾、IOg硫酸铁、14g硫酸铅,173g水配制成混合溶液,然后将IOOg活性炭颗粒浸入配制好的混合溶液中,于100°C下搅拌6小时。在氮气保护条件下180°C烘干5小时,得到成品洁净剂。活性组分高锰酸钾质量百分比为3. 0%,硫酸铁质量百分比为4. 2%,硫酸铅质量百分比为5. 5% ;载体质量百分比为87. 3%。图I为将洁净剂(2)装入内径为25mm,长200mm的管中,管两端(I)、(3)为密闭螺纹连接。含有923ppb (体积分数)砷烧、788ppb (体积分数)磷烧的裂解乙烯气以100mL/min通入装有洁净剂的净化管。持续净化10小时后气质联用监测谱图2,说明砷烷和磷烷被净化吸收小于IOppb (体积分数)。实施例3称取4. Og高锰酸钾、12g硝酸铁、8g硝酸铅,176g水配制成混合溶液,然后将IOOg活性炭颗粒浸入配制好的混合溶液中,于100°C下搅拌6小时。在氮气保护条件下180°C烘干5小时,得到成品洁净剂。活性组分高锰酸钾质量百分比为3. 2%,硝酸铁质量百分比为5. I%,硝酸铅质量百分比为4. 9% ;载体质量百分比为87. 8%。图I为将洁净剂⑵装入内径为25mm,长200mm的管中,管两端(I)、(3)为密闭螺纹连接。含有1.61ppm(体积分数)砷烷、632ppb (体积分数)磷烷的炼厂丙烯气以120mL/min通入装有洁净剂的净化管。持续净化10小时后气质联用监测谱图2,说明砷烷和磷烷被净化吸收小于10ppb(体积分 数)。实施例4称取3. 6g高锰酸钾、14g硝酸铁、14g硝酸铅,169g水配制成混合溶液,然后将IOOg活性炭颗粒浸入配制好的混合溶液中,于90°C下搅拌6小时。在氮气保护条件下180°C烘干5小时,得到成品洁净剂。活性组分高锰酸钾质量百分比为3. 0%,硝酸铁质量百分比为5. O%,硝酸铅质量百分比为5. 0% ;载体质量百分比为87%。图I为将洁净剂⑵装入内径为25mm,长200mm的管中,管两端(I)、(3)为密闭螺纹连接。含有1.61ppm(体积分数)砷烷、632ppb (体积分数)磷烷的炼厂丙烯气以120mL/min通入装有洁净剂的净化管。持续净化10小时后气质联用监测谱图2,说明砷烷和磷烷被净化吸本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种吸附烯烃尾气中砷烷、磷烷气体的洁净剂,包含以质量百分比计,1~5%的高锰酸钾,2~9%的可溶性铁盐、1~8%的可溶性铅盐、78~96%的活性炭,活性炭为载体,高锰酸钾、可溶性的铁盐、可溶性铅盐为活性组分。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈松宋阳张颖
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:

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