[發明專利]防臭用吸附材料

無效

• 申請號: 201410619016.0
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104307478A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 郭軍軍;金彥任;魏銳強;裴佩;齊嘉豪;王德周;趙婷;安麗花;張金鳳;周闖;范斌杰;溫宇慧;喬亞麗
• 申請（專利權）人: 山西新華化工有限責任公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/81
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明屬于浸漬炭技術領域，具有為一種護性能優良的吸附材料及其制備方法。

背景技術

目前，國內一般除臭用吸附材料主要是以煤質活性炭為載體制備的，但是這種以煤為原料制備的吸附材料，不僅防護時間不高，灰分高，裝填密度不均勻，而且裝填密度大，造成裝填罐或者濾器重量大，體積大，特別是在空間有限的情況下缺點更加明顯。

相比傳統的活性炭，瀝青基球形活性炭具有球形度好、裝填密度均勻、比表面積較大、強度高、耐磨損、耐腐蝕等一系列優點。特別是現在軍用航天除臭罐中使用的就是以瀝青基球形活性炭為載體制備的吸附材料，相比之前有很大提高。但是由于原有的瀝青基球形活性炭的制備工藝出現問題，致使生產的球形活性炭性能下降，進而造成吸附材料得防護性能不能滿足新要求下的性能指標。因此，有必要研發一種能滿足新要求下性能指標的吸附材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種除臭用吸附材料及其制備方法，主要用于對氨氣、硫化氫、甲硫醇、甲胺等物質的有效防護。選用的活性炭載體為瀝青基球形活性炭，其上擔載活性組分Cu、K。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種防臭用吸附材料，采用瀝青基球形活性炭作為載體骨架材料，其上負載有5.1～10.2%（重量）的Cu，1.6～5.2%（重量）的K，余量為活性炭。

其中，以載體活性炭的重量為100%計。例如載體活性炭重量為100g，則負載銅5.1～10.2g，鉀1.6～5.2g，那么需要活性組分硫酸銅12.8～25.6g（即五水硫酸銅20～40g），氯化鉀3～10g。

上述防臭用吸附材料的制備工藝主要包括活性組分擔載和活化兩個步驟。

1、溶液配制

催化劑的活性組分主要為硫酸銅和氯化鉀，在溶液配制過程中，將上述活性組分依次加入到一定量的蒸餾水中（蒸餾水用量按載體的水容量計算），保證每一種組分充分溶解，溶液溫度一般在60～80℃。

2、浸漬

采用等量浸漬法，將配好的混合溶液加入到稱量好的瀝青基球形活性炭中，不斷攪拌，使浸漬液與瀝青基球形活性炭充分接觸，保證浸漬均勻、充分，然后密封靜置1～2h。

3、煅燒

煅燒是賦予浸漬炭一定催化反應活性的過程，是吸附材料制備的關鍵工序。溫度控制在140～160℃之間，持續時間大于4h。

將一定量Cu及活性組分助劑加入蒸餾水中，按照上述工藝制備吸附材料。制備的吸附材料性能測試結果見下表：

由上表可見，本發明提供的吸附材料相比QZ09-4、MH-97-1吸附材料對氨氣、硫化氫的防護性能均有提高。

本發明將包含Cu和K的混合成分浸漬到載體骨架材料上，通過加熱活化轉化為具有反應活性的活性組分，含銅浸漬劑對堿性有毒有害氣體（如氨氣）發生化學吸著反應；含鉀浸漬劑具有對酸性有毒有害氣體（如硫化氫）的消除能力。

與現有技術相比，其優點如下：

1、比表面積較大、孔隙結構分布合理的活性炭載體；

2、負載活性組分的種類，主要包括了Cu及活性組分助劑，但不限于在此基礎上添加其它組分；

3、在所述載體材料上負載指定活性組分制備吸附材料，具有對氨氣、硫化氫的有效防護能力。

本發明設計合理，利用瀝青基球形活性炭作為載體材料，采用等量浸漬法，通過活性組分擔載和活化工藝，完成對瀝青基球形活性炭負載活性組分Cu和K，實現對氨氣、硫化氫、甲硫醇、甲胺等物質的有效防護。同時由于吸附材料的裝填密度小、裝填均勻等優點，用于裝填防護器材時，可以減少重量，縮小體積，可為防化器材的設計和生產提供一定的方便。

本發明制備工藝簡單、易操作，可實現批量生產能力，為防護器材設計、生產提供方便，可作為未來潛艇大氣環境控制系統、神舟飛船航天除臭罐的核心凈化材料。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施例進行詳細說明。

實施例1

一種防臭用吸附材料，采用瀝青基球形活性炭作為載體骨架材料，其上負載有7.7%（重量）的Cu，4.2%（重量）的K，余量為活性炭。以活性炭100g計，負載銅7.7g，鉀4.2g；那么需要活性組分五水合硫酸銅30g，氯化鉀8g。

制備工藝主要包括活性組分擔載和活化兩個步驟。

1、溶液配制

催化劑的活性組分主要為硫酸銅和氯化鉀，在溶液配制過程中，將上述活性組分依次加入到一定量的蒸餾水中（蒸餾水用量按載體的水容量計算），保證每一種組分充分溶解，溶液溫度60℃。

2、浸漬