含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界范圍內(nèi)發(fā)生了多起突發(fā)化學(xué)品環(huán)境污染事故，如1986年萊茵河污染事件、2000年多瑙河污染事件和2005年松花江污染事件等。這些環(huán)境污染突發(fā)性事故不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且給環(huán)境、人類健康、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的災(zāi)難。因此，對(duì)突發(fā)化學(xué)品環(huán)境污染事故的應(yīng)急處置技術(shù)引起了世界各國(guó)政府的高度重視。人們除了積極開展如何防止及預(yù)測(cè)預(yù)警突發(fā)性環(huán)境災(zāi)難事件發(fā)生外，還開展了對(duì)泄漏的化學(xué)品及廢水的應(yīng)急處置技術(shù)研究，為政府決策、技術(shù)措施的實(shí)施提供了技術(shù)支撐和保證。
[0003]炭材料作為吸附材料，在油類和有毒化學(xué)品等泄漏事故的吸附處理方面有很大的應(yīng)用潛力，有著其他物質(zhì)不可替代的作用。然而傳統(tǒng)炭材料在化學(xué)事故處置過(guò)程中存在孔徑易堵塞、吸附泄漏物的同時(shí)也吸水，以及浮力性質(zhì)差等缺點(diǎn)，很難滿足化學(xué)事故應(yīng)急的需求。因此設(shè)計(jì)、合成孔徑、表面官能團(tuán)可控的輕質(zhì)功能性多孔炭材料是很重要的。將輕質(zhì)的多孔炭材料用于化學(xué)事故應(yīng)急已弓I起人們的關(guān)注。
[0004]CN201110180023.1涉及尼古丁吸附劑、喹啉吸附劑、苯并芘吸附劑、甲苯胺吸附劑和致癌物吸附劑。更具體地，本發(fā)明涉及一種尼古丁吸附劑，其包括根據(jù)氮BET法的比表面積為10m2/g以上且根據(jù)BJH法的細(xì)孔容積為0.2cm3/g以上的多孔炭材料。
[0005]含油污泥是石化行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的一種副產(chǎn)物，含油污泥中的有機(jī)物化合物和無(wú)機(jī)化合物會(huì)在熱解過(guò)程中發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)變化和物理變化，生成碳基材料和揮發(fā)分有機(jī)物。雖然由含油污泥制得的活性炭性能并不高，實(shí)際應(yīng)用還較少，但因其價(jià)格低廉、含碳率高、材料易得、原料充足且綠色無(wú)毒而日益受到青睞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中成本較高、污染環(huán)境的問(wèn)題，提供一種新的含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法。該方法用于制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑中，具有成本較低、不污染環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，將粉碎過(guò)的含水率低于40%的含油污泥與堿液混合后密封浸漬，然后置于電熱箱中恒溫加熱，取出后洗滌至PH = 6-8，然后進(jìn)行干燥，對(duì)干燥后的含油污泥進(jìn)行研磨，研磨后的含油污泥與磷酸溶液混合，混合后的溶液放置于120?240°C干燥箱中空氣預(yù)氧化，預(yù)氧化后的含油污泥在氮?dú)鈿夥障乱??10°C /min升溫至600?1000°C，恒溫2?6小時(shí)進(jìn)行炭化活化，降溫后取出，經(jīng)洗滌后得到化學(xué)品泄漏事故吸附劑。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述對(duì)干燥后的含油污泥進(jìn)行研磨至20?100目。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述堿液濃度為2?4，含油污泥與堿液的質(zhì)量比為0.2:1 ?3:10
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，將含油污泥與堿液混合后密封浸漬12?24小時(shí)。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，電熱箱中恒溫加熱12?2小時(shí)。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述空氣預(yù)氧化時(shí)間為4?12小時(shí)。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述降溫為自然降溫。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述磷酸溶液的濃度為30?50%，研磨后的含油污泥與磷酸溶液的質(zhì)量比為0.1:1?1:1。
[0015]本發(fā)明提供一種利用含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，傳統(tǒng)炭材料具有孔徑易堵塞、吸附泄漏物的同時(shí)也吸水等缺點(diǎn)，很難滿足化學(xué)事故應(yīng)急的需求。而含油污泥具有價(jià)格低廉、含碳率高、材料易得、原料充足，以含油污泥為原料，通過(guò)定向調(diào)控活性炭孔徑分布和表面官能團(tuán)，可以解決這一困難，達(dá)到對(duì)泄漏物吸附、分離、無(wú)害化處理的目的，取得了較好的技術(shù)效果。
[0016]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【實(shí)施例1】
[0018]將粉碎過(guò)的150g含油污泥與375mL濃度為2mol/L的NaOH水溶液充分混合，密封浸漬24h，然后置于110°C的電熱箱中恒溫加熱24h，取出后洗滌至pH = 7，干燥備用。將干燥后的堿熱處理后的含油污泥研磨至40目，取研磨后的含油污泥與Sg與30mL質(zhì)量溶度為38%的磷酸溶液充分混合，將充分混合后的物料置于200°C干燥箱中空氣預(yù)氧化6h，自然降溫。將預(yù)氧化后的物料在氮?dú)鈿夥障乱?°C /min升溫至800°C，恒溫2h進(jìn)行炭化活化，自然降溫后取出。再經(jīng)100°C蒸餾水洗滌至pH = 7，即可制的孔徑發(fā)達(dá)、中孔率高的碳基吸附材料。將碳基吸附材料用于吸附200ml苯胺溶液中的苯胺，苯胺溶液中的苯胺濃度為500mg/L，吸附值為172mg/g，比表面積為584m2/g，中孔率為85.2%。
[0019]【實(shí)施例2】
[0020]將粉碎過(guò)的150g含油污泥與375mL濃度為2mol/L的NaOH水溶液充分混合，密封浸漬24h，然后置于110°C的電熱箱中恒溫加熱24h，取出后洗滌至pH = 7，干燥備用。將干燥后的堿熱處理后的含油污泥研磨至40目，取研磨后的含油污泥與Sg與30mL質(zhì)量溶度為25%的磷酸溶液充分混合，將充分混合后的物料置于160°C干燥箱中空氣預(yù)氧化6h，自然降溫。將預(yù)氧化后的物料在氮?dú)鈿夥障乱?°C /min升溫至800°C，恒溫2h進(jìn)行炭化活化，自然降溫后取出。再經(jīng)100°C蒸餾水洗滌至pH = 7，即可制的孔徑發(fā)達(dá)、中孔率高的碳基吸附材料。將碳基吸附材料用于吸附200ml苯胺溶液中的苯胺，苯胺溶液中的苯胺濃度為500mg/L，吸附值為163mg/g，比表面積為524m2/g，中孔率為70.2%。
[0021]【實(shí)施例3】
[0022]將粉碎過(guò)的150g含油污泥與375mL濃度為2mol/L的NaOH水溶液充分混合，密封浸漬24h，然后置于110°C的電熱箱中恒溫加熱24h，取出后洗滌至pH = 7，干燥備用。將干燥后的堿熱處理后的含油污泥研磨至40目，取研磨后的含油污泥與Sg與30mL質(zhì)量溶度為25%的磷酸溶液充分混合，將充分混合后的物料置于160°C干燥箱中空氣預(yù)氧化6h，自然降溫。將預(yù)氧化后的物料在氮?dú)鈿夥障乱?°C /min升溫至900°C，恒溫2h進(jìn)行炭化活化，自然降溫后取出。再經(jīng)100°c蒸餾水洗滌至PH = 7，即可制的孔徑發(fā)達(dá)、中孔率高的碳基吸附材料。將碳基吸附材料用于吸附200ml苯胺溶液中的苯胺，苯胺溶液中的苯胺濃度為500mg/L，吸附值為167mg/g，比表面積為574m2/g，中孔率為82.2%。
[0023]【實(shí)施例4】
[0024]將粉碎過(guò)的150g含油污泥與375mL濃度為4mol/L的NaOH水溶液充分混合，密封浸漬12h，然后置于110°C的電熱箱中恒溫加熱12h，取出后洗滌至pH = 6，干燥備用。將干燥后的堿熱處理后的含油污泥研磨至100目，取研磨后的含油污泥與30g與30mL質(zhì)量溶度為50%的磷酸溶液充分混合，將充分混合后的物料置于240°C干燥箱中空氣預(yù)氧化12h，自然降溫。將預(yù)氧化后的物料在氮?dú)鈿夥障乱?0°C /min升溫至1000°C，恒溫6h進(jìn)行炭化活化，自然降溫后取出。再經(jīng)100°C蒸餾水洗滌至pH = 6，即可制的孔徑發(fā)達(dá)、中孔率高的碳基吸附材料。將碳基吸附材料用于吸附200ml苯胺溶液中的苯胺，苯胺溶液中的苯胺濃度為500mg/L，吸附值為165mg/g，比表面積為573m2/g，中孔率為79.6%。
[0025]【比較例】
[0026]采用現(xiàn)有技術(shù)中的0.2g活性炭吸附劑吸附200ml苯胺溶液中的苯胺，苯胺溶液中的苯胺濃度為500mg/L，活性炭物性為:粒徑200目，吸附值為191mg/g，比表面積為962m2/g，中孔率為90.6%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，將粉碎過(guò)的含水率低于40%的含油污泥與堿液混合后密封浸漬，然后置于電熱箱中恒溫加熱，取出后洗滌至pH = 6-8，然后進(jìn)行干燥，對(duì)干燥后的含油污泥進(jìn)行研磨，研磨后的含油污泥與磷酸溶液混合，混合后的溶液放置于120?240°C干燥箱中空氣預(yù)氧化，預(yù)氧化后的含油污泥在氮?dú)鈿夥障乱??10°C /min升溫至600?1000°C，恒溫2?6小時(shí)進(jìn)行炭化活化，降溫后取出，經(jīng)洗滌后得到化學(xué)品泄漏事故吸附劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于所述對(duì)干燥后的含油污泥進(jìn)行研磨至20?100目。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于所述堿液濃度為2?4，含油污泥與堿液的質(zhì)量比為0.2:1?3:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于將含油污泥與堿液混合后密封浸漬12?24小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于電熱箱中恒溫加熱12?24小時(shí)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于所述空氣預(yù)氧化時(shí)間為4?12小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于所述降溫為自然降溫。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，其特征在于所述磷酸溶液的濃度為30?50%，研磨后的含油污泥與磷酸溶液的質(zhì)量比為0.1:1?1:1。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中成本較高、污染環(huán)境的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用一種含油污泥制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑的方法，將粉碎過(guò)的含水率低于40％的含油污泥與堿液混合后密封浸漬，然后置于電熱箱中恒溫加熱，取出后洗滌至pH＝6-8，然后進(jìn)行干燥，對(duì)干燥后的含油污泥進(jìn)行研磨，研磨后的含油污泥與磷酸溶液混合，混合后的溶液放置于干燥箱中空氣預(yù)氧化，預(yù)氧化后的含油污泥在氮?dú)鈿夥障律郎剡M(jìn)行炭化活化，降溫后取出，經(jīng)洗滌后得到化學(xué)品泄漏事故吸附劑的技術(shù)方案較好地解決了上述問(wèn)題，可用于制備化學(xué)品泄漏事故吸附劑中。
【IPC分類】C01B31/08
【公開號(hào)】CN105271222
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510670433
【發(fā)明人】張宏哲, 牟桂琴, 劉碩, 郭亞逢, 張志遠(yuǎn), 唐曉麗
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年10月13日