活性炭丙烷吸附劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種活性炭丙烷吸附劑及其制備方法和應(yīng)用，將椰殼活性炭浸泡于濃度為5–22mol/L氫氟酸溶液，置于水熱反應(yīng)釜中，120–180℃水熱處理1–7天，洗滌，干燥，既得到活性炭丙烷吸附劑。該凈化材料具有對低濃度HC（碳?xì)浠衔铮﹥艋瘦^高、成本較低、制備工藝簡單等特點(diǎn)。在丙烷濃度為20ppm，空速為50000mL/(g·h)的條件下，該材料常溫常壓下的最高丙烷凈化效率可達(dá)99%以上，吸附容量達(dá)2.0mlC3H8/gAC。
【專利說明】活性炭丙烷吸附劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸附材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種活性炭丙烷吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，我國機(jī)動車污染問題日益突出，尾氣排放已經(jīng)成為我國空氣污染的主要來源，是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因。尤其是地下停車場和隧道等半封閉空間，空氣流動性小，污染物積累嚴(yán)重，治理問題亟待解決。
[0003]機(jī)動車尾氣排放污染物主要為PM (顆粒物)、CO、NOx和HC (碳?xì)浠衔?，其中HC因其物理和化學(xué)惰性，治理最為困難。目前主要有吸附和催化兩種方法，考慮到地下停車場和隧道中的HC濃度相對較低，完全催化氧化反應(yīng)溫度高，且現(xiàn)場不便于加熱等特點(diǎn)，吸附依然是最可行、應(yīng)用最廣泛的方法。 [0004]常用的吸附材料主要有沸石、活性炭、分子篩和樹脂等?；钚蕴恳蚱浔缺砻娣e大，孔隙發(fā)達(dá)，吸附性能好，是空氣凈化器和各種吸附裝置中HC吸附劑的首選。因此，通過適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，提高活性炭的HC吸附能力，在HC凈化與治理過程中具有非常重要的實(shí)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種活性炭丙烷吸附劑及其制備方法和應(yīng)用。
[0006]一種活性炭丙烷吸附劑的制備方法，其特征在于，將椰殼活性炭浸泡于濃度為5-22mol/L氫氟酸溶液，置于水熱反應(yīng)釜中，120 - 180°C水熱處理I _7天，洗滌，干燥，既得到活性炭丙烷吸附劑。
[0007]將氫氟酸與去離子水混合，配制成摩爾濃度為5 - 22mol/L的氫氟酸溶液；將6克椰殼活性炭，和120毫升氫氟酸溶液，置于水熱反應(yīng)釜中，120 - 180°C水熱反應(yīng)1- 7天。去離子水洗滌至中性，60 - 100°C干燥，即得到活性炭丙烷吸附劑。
[0008]一種由上述的方法制備得到的活性炭丙烷吸附劑。
[0009]所述的活性炭丙烷吸附劑在碳?xì)浠衔飪艋卫淼膽?yīng)用。
[0010]本發(fā)明具有經(jīng)濟(jì)廉價(jià)，方法操作簡單，材料吸附容量高等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]吸附劑凈化性能評價(jià)是在內(nèi)徑16_，長300_的玻璃管反應(yīng)器中進(jìn)行。原料氣空速為50000mL/(g.h)，原料氣中丙烷濃度20ppm，平衡氣為空氣，吸附在常溫常壓下進(jìn)行。
[0012]該凈化材料具有對低濃度HC (碳?xì)浠衔?凈化效率較高、成本較低、制備工藝簡單等特點(diǎn)。在丙烷濃度為20ppm，空速為SOOOOmLAg^h)的條件下，該材料常溫常壓下的最高丙烷凈化效率可達(dá)99%以上，吸附容量達(dá)2.0mlC3H8/gAC。
【具體實(shí)施方式】[0013]對比例1:
椰殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)?？萍加邢薰荆缺砻娣e1030m2/g，孔容lmL/g。使用前不進(jìn)行任何預(yù)處理，記作AC-Y。
[0014]對比例2:
杏殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)?？萍加邢薰?，比表面積1068m2/g，孔容0.9mL/g。使用前不進(jìn)行任何預(yù)處理，記作AC-X。
[0015]對比例3:
無煙煤活性炭，購買于景德鎮(zhèn)特種陶瓷研究所，比表面積550m2/g，孔容0.8mL/g。使用前不進(jìn)行任何預(yù)處理，記作AC-M。
[0016]對比例4:
將6.0g椰殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)?？萍加邢薰?，加入到120mL的8mol/L硫酸溶液中，150°C水熱處理24h。去離子水洗滌至中性，100°C干燥，記作AC-Y-H2S04。
[0017]對比例5:
將6.0g椰殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)保科技有限公司，加入到120mL的8mol/L磷酸溶液中，150°C水熱處理24h。去離子水洗滌至中性，100°C干燥，記作AC-Y-H3P04。
[0018]實(shí)施例1:
將6.0g椰殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)?？萍加邢薰荆尤氲?20mL的8mol/L氫氟酸溶液中，150°C水熱處理24h。去離子水洗滌至中性，100°C干燥，記作AC-Y-HF-1。
[0019]實(shí)施例2:
將6.0g椰殼活性炭，購買于光華晶科環(huán)?？萍加邢薰?，加入到120mL的8mol/L氫氟酸溶液中，180°C水熱處理7天。去離子水洗滌至中性，100°C干燥，記作AC-Y-HF-2。
[0020]應(yīng)用例1:
吸附劑凈化性能評價(jià)是在內(nèi)徑16_，長300mm的玻璃管反應(yīng)器中進(jìn)行。原料氣空速為SOOOOmL/fe.!!)，丙烷濃度20ppm，平衡氣為空氣，吸附在常溫常壓下進(jìn)行。性能測試結(jié)果見表1，所有吸附材料的最高凈化效率均可達(dá)到90%以上，AC-HF-2的最高吸附效率甚至高于99%。
[0021]表1吸附劑凈化性能評價(jià)結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種活性炭丙烷吸附劑的制備方法，其特征在于，將椰殼活性炭浸泡于濃度為5-22mol/L氫氟酸溶液，置于水熱反應(yīng)釜中，120 - 180°C水熱處理I _ 7天，洗滌，干燥，既得到活性炭丙烷吸附劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述活性炭丙烷吸附劑的制備方法，其特征在于，將氫氟酸與去離子水混合，配制成摩爾濃度為5 - 22mol/L的氫氟酸溶液；將6克椰殼活性炭，和120毫升氫氟酸溶液，置于水熱反應(yīng)釜中，120 - 180°C水熱反應(yīng)1- 7天； 去離子水洗滌至中性，60 - 100°C干燥，即得到活性炭丙烷吸附劑。
3.一種由權(quán)利要求1，或2所述的方法制備得到的活性炭丙烷吸附劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活性炭丙烷吸附劑在碳?xì)浠衔飪艋卫淼膽?yīng)用。
【文檔編號】B01J20/20GK103990434SQ201410207034
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】何丹農(nóng), 趙昆峰, 高振源, 董亞梅, 王婷 申請人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司