[發明專利]脫除二氧化碳中乙醛氣體的吸附劑及制備方法

無效

• 申請號: 200810013160.4
• 申請日: 2008-09-08
• 公開（公告）號: CN101380564A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 王曉峰;張永春
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J20/18
• 分類號: B01J20/18;B01J20/30;C01B31/20;B01D53/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于環境資源技術領域，涉及到脫除二氧化碳中低濃度乙醛的吸附劑及其制備方法。

背景技術

目前，二氧化碳中乙醛的吸附主要采用活性碳吸附劑?；钚蕴渴且环N常用的吸附劑，其孔隙結構發達，具有很大的比表面積和復雜的表面官能團，其中包括：羥基、羧基、酯基、酚羥基、醛基、酮基、醌基、氫醌基等。但是，活性碳吸附醛類在應用過程中存在著缺陷。

首先，食品級二氧化碳中乙醛的標準是0.2ppm。采用活性碳去除二氧化碳中低濃度乙醛時很難達到食品級二氧化碳標準。

其次，如專利CN101143282《有機廢氣的凈化方法》提供的活性炭吸附劑對乙醛的吸附量較小，導致穿透時間短，再生周期短，再生頻率高，吸附劑磨損大，經濟收益小。

發明內容

本發明提供了一種新型吸附劑，克服了活性碳吸附劑在對乙醛的吸附過程中的不足之處。經過該吸附劑吸附后的二氧化碳中乙醛含量達到了食品級標準，而且其對乙醛的吸附量遠遠大于活性炭對乙醛的吸附量。

本發明的技術方案是：

本發明吸附劑的主要成分是經過金屬陽離子交換改性的X型或Y型分子篩。其中金屬陽離子可以是鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物。

優選的吸附劑有以下幾種：

①采用堿金屬鋰離子交換Y分子篩陽離子，交換度為60～100％。

②采用堿土金屬鎂離子交換Y分子篩陽離子，交換度為60～90％。

③采用過渡金屬鋅離子交換Y分子篩陽離子，交換度為40～85％。

本發明吸附劑的制備方法是：稱取X型或Y型分子篩，放入濃度為0.05～1mol/L，質量為分子篩5～10倍的金屬鹽溶液中。其中金屬鹽溶液包括：鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、醋酸鹽、碳酸鹽或其混合物。并在室溫至100℃條件下攪拌溶液2～3小時，抽濾，干燥，500℃焙燒3～5小時。

然后采用擠條或者滾球的方法將交換后的X型或Y型分子篩制成球狀，柱狀或不規則形狀的顆粒。

吸附劑脫除二氧化碳中乙醛的方法是采用變溫吸附工藝：常溫低壓下吸附。常壓加熱吹掃再生，在200～400℃下通入氮氣、空氣、二氧化碳、水蒸氣或其混合物吹掃2～6小時。

本發明的效果和益處是：

使工業過程中排放的二氧化碳氣體有效地被收集起來，減少二氧化碳氣體對大氣的污染。與活性碳吸附劑相比，本吸附劑提高了穿透時間，延長了再生周期，減少了再生次數，延長了吸附劑壽命。經過本吸附劑吸附后二氧化碳氣體中的乙醛氣體含量低于0.2ppm，達到國家食品級二氧化碳生產標準。大幅度提升二氧化碳產品質量，增加經濟收益。

具體實施方式

以下結合技術方案詳細敘述本發明的具體制備過程和本發明吸附劑的吸附量。

實施例1

稱取30克HY分子篩原粉及10克LiNO₃，于70℃300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。

然后采用Al₂O₃為粘合劑，按照Y型分子篩質量：粘合劑質量＝4：1的比例將二者混合，采用擠條機將混合物擠成直徑為3mm，長度為12mm的圓柱顆粒。(以下實施例成型過程相同)550℃焙燒3小時。得到吸附劑A。

實施例2

稱取50克HY分子篩原粉及13克Mg(NO₃)₂·2H₂O，于70℃500mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，500℃焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復二遍。成型，得到吸附劑B。

實施例3

稱取20克HY分子篩原粉及35克K₂C₂O₄·H₂O，于50℃200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，得到粉末再與35克K₂C₂O₄·H₂O，于50℃200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。500℃焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復一遍。成型，得到吸附劑C。

實施例4