一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑領(lǐng)域，具體涉及一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一氧化碳是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，可用于合成許多重要化工產(chǎn)品，如醋酸、甲酸、草酸、二甲基甲酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯以及各種金屬羰基化合物等，可形成甲醇-醋酸-醋酸乙烯酯、草酸酯-乙二醇-聚酯、碳酸二甲酯-聚碳酸酯等產(chǎn)業(yè)鏈。一氧化碳來(lái)源豐富，通常通過(guò)煤造氣或天然氣造氣得到，但因煤造氣和天然氣造氣成本高，從工業(yè)尾氣中回收一氧化碳具有成本優(yōu)勢(shì)。許多工業(yè)廢氣中均含有大量的一氧化碳，如甲醇尾氣、電石爐尾氣、焦?fàn)t氣、黃磷尾氣等。若能有效回收上述工業(yè)尾氣，既能作為發(fā)展碳一化工的重要碳源，還可減少煤炭消耗，起到治理工業(yè)廢氣污染、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用的作用，具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保等多重效益。
火山巖質(zhì)地堅(jiān)硬如天然石材，涂層表面蜂窩多孔，比表面積大，浸泡水中無(wú)異常變化，防水性極佳，防火，耐侯性好，可防止因紫外線而引發(fā)的劣化，具有無(wú)毒、無(wú)味、強(qiáng)度高、隔熱、耐酸堿、耐沾污性、耐腐蝕、耐霉變，且無(wú)污染、無(wú)放射性等優(yōu)點(diǎn)，作為吸附劑材料具有很好的應(yīng)用前景。雖然目前吸附速度和吸附容量得到了改善，但是吸附后吸附劑和溶劑不易分離，本發(fā)明向吸附劑材料中添加磁性材料使吸附劑能夠很好的分離，并且添加其他的吸附材料對(duì)一氧化碳具有良好的吸附回收作用，杜絕了資源浪費(fèi)，擴(kuò)大了吸附劑的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑及其制備方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，由下列重量份的原料制成:碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6_8、火山巖60_80、PA6尼龍粉6_9、明膠3_4、碳酸氫銨1-3、碳納米管8-10、羰基鎳粉2-4、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦酸四丁酯和3-4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.5-1小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用；
(2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于240-255° C下煅燒0.5_lh，冷卻后取出；
(3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為10t-20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用;
(4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550-600° C下煅燒2-4h成多孔復(fù)合微球即可。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明采用碳酸鈣纖維與二氧化鈦溶膠混合，增強(qiáng)了二氧化鈦溶膠的強(qiáng)度、殺菌性、吸附量和耐熱性等方面的性能，采用明膠和PA6加到火山巖中在煅燒時(shí)形成了骨架使火山巖之間附著力增強(qiáng)，制成吸附劑時(shí)不易散落掉粉，耐磨性增強(qiáng)，延長(zhǎng)了使用壽命，并且本發(fā)明將吸附劑制成雙層多孔道吸附微球，增強(qiáng)了吸附容量和吸附速度，對(duì)細(xì)小的夾雜物具有良好的吸附效果，擴(kuò)大了吸附范圍，添加的碳納米管和羰基鎳粉提高了火山巖的吸附性，對(duì)一氧化碳的吸附容量高，回收利用好，本發(fā)明制備的吸附劑成本低廉，易于降解，不會(huì)造成二次污染，制備工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可控，易于規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)一氧化碳的吸收性能高，且吸附后可資源回收，循環(huán)使用。
【具體實(shí)施方式】
[0006]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0007]—種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，由下列重量份(公斤)的原料制成??碳酸鈣纖維12、鈦酸四丁酯36、硅溶膠4、鋁酸鈣7、火山巖76、PA6尼龍粉8、明膠3、碳酸氫銨
2、碳納米管9、羰基鎳粉3、去離子水適量；
本發(fā)明所述一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，由以下具體步驟制成:
(1)將鈦酸四丁酯和4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.6小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用；
(2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于250° C下煅燒lh，冷卻后取出；
(3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用；
(4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550° C下煅燒3h成多孔復(fù)合微球即可。
[0008]取實(shí)施例0.5g吸附劑和質(zhì)量濃度為100mg/l的亞甲基藍(lán)溶液500ml反應(yīng)，測(cè)試指標(biāo)如下:
去除率(％):96.4 ；
吸附量(mg/g):65.7 ；
去除率(重復(fù)6次，％):71.3 ；
抗壓強(qiáng)度(N/顆):23 ;
磨耗率(％):1.5 ；
一氧化碳吸附(％):65o
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6_8、火山巖60-80、PA6尼龍粉6-9、明膠3-4、碳酸氫銨1-3、碳納米管8-10、羰基鎳粉2_4、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將鈦酸四丁酯和3-4倍量的無(wú)水乙醇混合，磁力攪拌lh，將碳酸鈣纖維短切后加到上述溶液中再繼續(xù)磁力攪拌2h，緩慢滴加去離子水，待形成凝膠后繼續(xù)攪拌0.5-1小時(shí)，再加到烘箱中于80° C下烘干研磨備用； (2)將火山巖在濃硫酸中浸泡12h后用去離子水洗滌至中性烘干后研磨成細(xì)粉，然后和明膠、PA6尼龍粉混合均勻，在馬弗爐中于240-255° C下煅燒0.5_lh，冷卻后取出； (3)將步驟(I)所得的產(chǎn)物和除鋁酸鈣以外其余剩余的物質(zhì)混合攪拌均勻，采用壓力為10t-20t的壓球機(jī)將混合物壓制成小球，篩分后選出粒徑大小在5-15mm范圍的小球作為球芯備用; (4 )將步驟(2 )所得的產(chǎn)物和鋁酸鈣混合均勻，將步驟(3 )所得的小球置于圓盤造球機(jī)中作為內(nèi)核，加入上述的火山巖混合物，滾動(dòng)造球，使火山巖覆蓋在球芯上形成外殼，將所得的復(fù)合球體在550-600° C下煅燒2-4h成多孔復(fù)合微球即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可回收一氧化碳的改性火山巖吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：碳酸鈣纖維8-15、鈦酸四丁酯20-40、硅溶膠3-5、鋁酸鈣6-8、火山巖60-80、PA6尼龍粉6-9、明膠3-4、碳酸氫銨1-3、碳納米管8-10、羰基鎳粉2-4、去離子水適量；本發(fā)明添加的碳納米管和羰基鎳粉提高了火山巖的吸附性，對(duì)一氧化碳的吸附容量高，回收利用好，本發(fā)明制備的吸附劑成本低廉，易于降解，不會(huì)造成二次污染，制備工藝過(guò)程簡(jiǎn)單可控，易于規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)一氧化碳的吸收性能高，且吸附后可資源回收，循環(huán)使用。
【IPC分類】B01J20/30, B01J20/28, B01J20/20, B01D53/02
【公開號(hào)】CN104907043
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510259192
【發(fā)明人】陳登宇
【申請(qǐng)人】安徽鳳凰濾清器股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年5月21日