[發明專利]一種酸改性介孔氧化物吸附劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201611021369.6
• 申請日: 2016-11-21
• 公開（公告）號: CN106693881B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 李凱;王英伍;寧平;楊皓;湯立紅;王馳;孫鑫;劉思健;李坤林;劉娜
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/30;B01D53/02;C07C11/24;C07C7/12
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本發明公開了一種酸改性Ce?Cu?Al?O_x復合介孔氧化物吸附劑及其制備方法，以及用于同時脫除硫化氫和磷化氫的應用。本發明以介孔鋁氧化物作為載體，負載Ce、Cu的金屬氧化物作為活性組分，并進一步用酸進行改性后制得所述吸附劑；本發明制備方法簡單，易操作，成本低，本發明制備的吸附劑，吸附效果較未進行酸改性的Ce?Cu?Al?O_x復合介孔氧化物吸附劑有明顯提升。

技術領域

本發明涉及一種酸改性介孔氧化物吸附劑及其制備方法與應用，屬于吸附/催化領域。

背景技術

乙炔氣作為石油化工的原料，用來制造聚氯乙烯、聚丁橡膠、醋酸、醋酸乙烯酯等。隨著國內聚氯乙烯（PVC）行業的快速發展，工業生產對乙炔氣的需求也日益增加。目前乙炔氣的生產主要包括濕法工藝和干法工藝兩種，相比而言濕法乙炔發生工藝應用較干法更為普遍，但存在耗水量大、乙炔收率較低、電石渣漿產量大以及容易造成地下水和土壤污染等缺點。而干法發生工藝能有效克服濕法生產工藝的缺點，在安全、經濟和環保等方面具有十分明顯的優勢。不論干法還是濕法生產乙炔工藝，粗乙炔氣中除了乙炔外，還含有多種雜質氣體，包括硫化氫（H₂S）、磷化氫（PH₃）、砷化氫（AsH₃）、氨（NH₃）以及微量有機物，其中含量較大的是硫化氫和磷化氫氣體，如果不加以處理，不僅會造成聚氯乙烯生產的催化劑中毒，直接影響聚氯乙烯的產量。還會對周邊環境以及人們身心健康構成威脅。因此，對粗乙炔氣進行凈化處理顯得十分必要。目前脫除乙炔氣中硫化氫和磷化氫的主要方法包括濕法和干法兩類，相比而言，濕法由于其低廉的價格以及易于操作管理的特點被廣泛應用于粗乙炔氣的凈化。然而卻也存在著廢水產生量大等缺點，對環境構成威脅。針對濕法存在的缺陷，采用干法就能有效抑制廢水的產生。并且干法還具有脫除雜質效率高，材料易于再生等優點。因而，干法將會成為未來粗乙炔氣凈化的主導方向，具有廣闊的發展前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種酸改性介孔氧化物吸附劑及其制備方法，通過酸性試劑來改變吸附劑表面酸度和酸性官能團的Ce-Cu-Al-O_x復合吸附劑材料及其制備方法；本發明的另一目的是將制得的吸附劑用于同時脫除H₂S和PH₃。

一種酸改性介孔氧化物吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）按48~52g/L的比例將表面活性劑P123溶于無水乙醇中，在磁力攪拌器上攪拌2~5h；

（2）依次將濃硝酸、異丙醇鋁、硝酸銅、硝酸鈰加入步驟（1）所得的溶液中，在磁力攪拌器上攪拌7~10h；加入濃硝酸調節溶液pH=4~6，異丙醇鋁的加入量為0.185~0.205mol/L，硝酸銅的加入量為0.295~0.305mol/L，硝酸鈰的加入量為0.02~0.03mol/L；

（3）將步驟（2）所得溶液置于40~70℃烘箱中，干燥老化40~72h；

（4）將步驟（3）所得固體干燥物置于馬弗爐中焙燒，以1~3℃/min的速率升至300~650℃并恒溫焙燒2~6h；

（5）將步驟（4）的焙燒產物置于10~20%的稀硝酸溶液中浸漬，焙燒產物與稀硝酸溶液比例為1g:50~60mL，于磁力攪拌器上以600~1000r/min的速率攪拌1~2h，過濾，干燥即得。

制得的吸附劑以介孔氧化鋁作為載體，負載Ce、Cu兩種活性氧化物形成Ce-Cu-Al-O_x復合吸附劑，吸附劑中Ce、Cu、Al的摩爾比為（0.8~1.2）:（11.8~12.2）:（7.4~8.2），其表面包含Lewis酸性位點和羥基官能團。

附圖說明

圖1為實施例1制得的吸附劑同時去除PH₃和H₂S的效果；