[發明專利]除氮氧化物的球形濾料、過濾盒、口鼻罩以及制備方法

在審

• 申請號: 201711270294.X
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107715833A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 蔣榮平;曹龍基;羅喆;羅志華
• 申請（專利權）人: 廣州尊卓環保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/12
• 分類號: B01J20/12;B01J20/20;B01J20/18;B01J20/30;B01D53/02;A62B23/02;A62B23/06
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技術領域

本發明涉及空氣凈化領域，為一種用于除氮氧化物的球形濾料、過濾盒、口鼻罩以及制備方法。

背景技術

氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一，它的排放會給自然環境和人類生活帶來嚴重危害。全世界每年排入到大氣中的氮氧化物總量達500萬噸以上，其中主要來自煤和燃油鍋爐，汽車排氣及硝酸和硝酸鹽工廠中的尾氣。

氮氧化物的種類很多，通常所說的氮氧化物包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO₂）、一氧化二氮（N₂O）、三氧化二氮（N₂O₃）、四氧化三氮（N₃O₄）等幾種。通常所指造成大氣污染的氮氧化物就是指NO和NO₂（其中NO占90%以上）。

目前，NO_x作為一種污染氣體在空氣中的含量呈逐年上升趨勢，另外還伴有過量氧氣、水蒸汽和SO₂，處理難度較大。NO_x不僅對人體有致毒作用，同時也會形成酸雨、酸霧，與碳氫化合物形成光化學煙霧，參與臭氧層的破壞等。

因此，消除氮氧化物污染已在全世界范圍內引起廣泛關注，不少企業和科研人員都長期致力于開發高效率，低成本的工藝和技術。脫除NO_x催化劑主要有金屬氧化物、貴金屬。其中，金屬氧化物高溫下不穩定，催化活性不高；貴金屬具有較高的低溫催化活性，但活性溫度窗口窄。

本發明中的球形濾料因其規整的晶體結構、較強的表面酸性及分子大小的孔道尺寸而具有特殊的擇形催化功能和優良的吸附分離性能，對催化脫除NO_x具有高活性、高選擇性、活性溫度范圍寬等優點。將該球形濾料填充于過濾盒，作為口鼻罩的過濾元件，使口鼻罩既具有良好的透氣性，又具有很強的吸附性和過濾凈化效能，有效解決了過濾性能與透氣性相矛盾的問題，提高用戶佩戴舒適性，減少悶熱感。

發明內容

本發明的目的在于提出一種用于凈化空氣的球形濾料、過濾盒、口鼻罩以及制備方法，可以有效去除氮氧化物，并能保持良好的透氣性。

為達此目的，本發明采用以下制備方法：a）將膨潤土、活性炭、沸石分子篩、助劑均勻混合，得到混合物，所述膨潤土、活性炭、沸石分子篩、助劑的重量比為150-250：20-100：180-300：5-40。

優選的，所述膨潤土、活性炭、沸石分子篩、助劑的重量比為160-240：30-90：190-270：15-35；更優選的，所述膨潤土、活性炭、沸石分子篩、助劑的重量比為170-230：40-80：200-260：20-30。

優選的，所述原料的粒徑為180目—400目。

在本發明中，所述助劑為粘結劑，造孔劑等的改善物料成球性或吸附性能的添加劑，粘結劑、造孔劑的重量比為0.3-0.6：1。

b）將步驟a）所得的混合原料在自動噴霧器加水濕潤的條件下，通過造球機滾成球，再經過干燥燒制固結成為具有一定強度和吸附性能的球狀濾料。

優選的，球狀濾料直徑為0.8-2mm。

優選的，加水量占粉狀物料的重量百分比為25%-58%。

優選的，球形濾料坯通過梯度升溫的方式實現制孔和固化，制孔固化溫度為120-260℃，烘燥時間為2-4小時。

在本發明中，膨潤土又稱斑脫巖、膨土巖等，是以蒙脫石為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖，常含少量伊利石、高嶺石及沸石、長石、方解石等，其中蒙脫石為少量堿金屬及堿土金屬的含水鋁硅酸鹽礦物，其化學式為Na_x(H₂O)₄{(Al₂-xMg_0.33)[Si₄O₁₀](OH)₂}。

膨潤土具有很強的吸濕性、膨脹性和較強的陽離子交換能力，對各種氣體、液體、有機物質有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于自身的重量。此外，膨潤土還有良好的粘結性，在球團工藝中使造球過程穩定。