[發明專利]一種吸收VOCS材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710375778.4
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107115763B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 陳志明;莫招育;李宏姣;黃炯麗;張達標;楊俊超;梁桂云
• 申請（專利權）人: 廣西壯族自治區環境保護科學研究院
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/86;B01J20/02;B01J20/04;B01J20/30;B01J29/00;B01J37/08
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1.一種利用吸收VOCS的設備處理含有VOCs廢氣的方法，其特征在于，所述吸收VOCS的設備包括超聲波發生裝置、吸收裝置，所述超聲波發生裝置與吸收裝置相連，所述吸收裝置的內中部設置有由吸收VOCS的固體材料制成的蟲洞結構材料通道，所述吸收裝置的底部和頂部分別設置有進氣口和出氣口，所述蟲洞結構材料通道的頂部和底部有混合吸收液；

所述蟲洞結構材料通道的制備方法包括以下步驟：

S1：稱取泥炭土、納米陶瓷粉、硅藻土、沸石、穩定劑A、合成吸附劑、催化劑，并混合均勻，制得混合物；

S2：將步驟S1制得的混合物利用激光粉末燒結三維打印技術層層打印形成蟲洞結構，每個洞均是相互連接相互連通，制得吸收VOCS的蟲洞結構材料通道；

蟲洞結構材料通道使得廢氣通過的通道變得彎曲，增加了吸收的時間和反應的效率，通道長但是停留時間短；

所述混合吸收液以重量份為單位，包括以下原料：納米鐵粉32-50份、非離子型表面活性劑2-4份、陰離子型表面活性劑1-3份、乳化劑2-3份、碳表面活性劑1-2份、硅離子表面活性劑0.6-1.5份、氟碳表面活性劑0.3-0.8份、穩定劑B1-2份；

所述含有VOCs的廢氣主要含有苯、甲苯、二甲苯和苯乙烯；

所述蟲洞結構材料通道制備方法的步驟S1中所述泥炭土、納米陶瓷粉、硅藻土、沸石、穩定劑A、合成吸附劑、催化劑的質量比為23-45:15-25:12-20:8-14:2-4:2-3:1-2；

所述蟲洞結構材料通道制備方法的步驟S1中所述合成吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

(a)采用X射線熒光光譜分析法分析高爐渣中的元素含量，并通過元素含量計算Mg/(Mn+Si)比為0.05-0.09，Mn/(Mn+Si)比為0.187-0.213；

(b)調節高爐渣Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比，于1g高爐渣中加入MgO和SiO₂調節Mg/(Mn+Si)比和Mn/(Mn+Si)比分別至0.83-0.85和0.142-0.148，制得混合物A；

(c)向步驟b制得的混合物A中加入32-35mL去離子水，于微波功率為100-150W，溫度為30-35℃，轉速為200-300r/min下攪拌12-15min，制得混合物B；

(d)將步驟c制得的混合物B置于反應釜中，于400-500℃下反應4-6h得到反應產物，反應產物用去離子水洗凈，于75-82℃下烘干至含水率≤0.6％，制得合成吸附劑。

2.根據權利要求1所述利用吸收VOCS的設備處理含有VOCs廢氣的方法，其特征在于：所述蟲洞結構材料通道制備方法的步驟S1中所述催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將粒徑大小為0.03-0.2cm的沸石放在去離子水中浸泡0.7-1h，取出后放入6％-10％的硫酸溶液中加熱煮沸0.4-0.8h，再用去離子水洗滌，直至pH為6.8-7.2，置于烘箱中于85-88℃下干燥1.5-1.8h，冷卻備用；

(2)將18-30mL四溴化錫溶液以1滴/s的速度滴加到3-3.5倍無水乙醇中，在滴加過程中以轉速為300-500r/min攪拌，配制成A液；取質量濃度為0.2％-0.6％的鈀鹽溶液2-4mL，以1-2滴/s的速度滴加到5-12mL無水乙醇中配制成B液，溶液pH值調節為1.2-2.4；在轉速為350-450r/min，溫度為42-46℃條件下，以1滴/2-4秒的速度將B液緩慢滴加到A液中，控制溫度為42-46℃，在避光下以轉速200-300r/min繼續攪拌6-8h，于空氣中靜置，直至溶液粘度為4.2-5.8mPa·s，制得溶膠；

(3)將步驟2中制得的溶膠裝入噴槍中，在4-10Kg/cm²壓縮空氣的帶動下，以2-4mm/s的移動速度均勻地噴射在沸石的表面，噴槍與沸石之間的距離為18-22cm；然后置靜置于溫度為38-42℃下3-5h，使其形成一層均勻的凝膠薄膜；移入烘箱中于55-62℃干燥1.2-1.8h，冷卻至室溫后，于馬福爐中，在溫度為520-550℃焙燒2-2.5h，制得催化劑。

3.根據權利要求1所述利用吸收VOCS的設備處理含有VOCs廢氣的方法，其特征在于，所述蟲洞結構是二十四面體的蟲洞結構。