CN111701385A

CN111701385A - 一种废气处理剂及其制备方法

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Publication number: CN111701385A
Application number: CN202010555949.3A
Authority: CN
Inventors: 杨维本; 赵丽娜; 杨朕; 李佳甜; 胡敏
Original assignee: Nanjing Xiancai Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Xiancai Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2020-09-25

Abstract

本发明公开了一种废气处理剂，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝5~10%，改性活性炭5~10%，四氧化三铁5~10%，聚乙二醇30~40%，精油1~5%，乳化剂1~5%，柠檬酸盐15~25%，以及助剂1~3%。本发明还公开了该废气处理剂的制备方法。根据本发明的废气处理剂对空气中硫化物和碳化物去除效果佳，且成本低，制备工艺简单，适于工业化生产。

Description

一种废气处理剂及其制备方法

技术领域

本发明属于废气处理剂技术领域，具体涉及一种废气处理剂及其制备方法。

背景技术

空气污染是四大污染之一，是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。空气是人类赖以生存的根本，一旦空气被污染，对人的健康会造成损害，也会造成自然生态系统的失衡，其影响是广泛的。特别是化工厂排放的废气污染物含量高，严重污染环境和影响人体健康。就目前来说，生产企业排放的工业废气是大气污染物的主要来源之一。工业废气如果未经处理就直接排入大气中的话，必然使空气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。

受污染的废气中有毒有害物质可通过呼吸道和皮肤进入人体后，长期低浓度或短期高浓度接触可造成人体的呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌以引起人类的高度重视。

现有技术中关于废气处理的方法很多，例如，申请号为CN201711299386.0的中国发明专利公开了一种废气处理剂，所述废气处理剂由以下质量份数的成分组成：三异丙醇胺1-8份，聚乙二醇1-8份，甘油1-4份，羟甲基纤维素1-3份，碳酸钙1-3份，三氯化铁1-8份，活性炭纤维2-10份，石蜡2-10份，单宁22-25份。该方案成本较低，针对化工厂产生的废气去除率高，反应迅速，操作简单，并且不会对环境产生二次污染。

又如，申请号为CN201710531176.3的中国发明专利公开了一种工业废气处理剂，，它是由以下重量份的组分组成：三异丙醇胺50重量份、氯化铜14重量份、麦饭石7重量份、单宁2重量份、纳米二氧化硅0.9重量份、活性炭纤维1-1.5重量份、二维氮化硼纳米晶片4-6重量份、聚硅硫酸铝1.5-2.5重量份、纳米氧化镁1.7-1.9重量份、氧化钙1-3重量份、高锰酸钾2-6重量份。本发明组分配制科学合理，成本低廉，吸收净化效率高，具有较好的增溶作用，能够有效除去工业废气中的有害物质，废气去除率高，反应迅速，不会带来环境的二次污染，且环保节约水资源。

但是这些处理剂成分复杂，操作复杂，并且处理效果有待进一步提高，因此，迫切的需要一种新的方案解决该技术问题。

基于上述现有技术的启示，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种废气处理剂及其制备方法，能够有效改进现有技术中的不足之处。本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种废气处理剂，它可以实现对废气中的污染物的高效去除，且具有节能，原料价格低廉，成本低，经济性高等优点。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提供了一种废气处理剂，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 5~10%，改性活性炭 5~10%，四氧化三铁5~10%，聚乙二醇30~40%，精油1~5%，乳化剂1~5%，柠檬酸盐15~25%，以及助剂1~3%。

前述的废气处理剂，其中，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 7%，改性活性炭9%，四氧化三铁8%，聚乙二醇35%，精油 2%，乳化剂4%，柠檬酸盐20%，以及助剂1%。

前述的废气处理剂，其中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000中的一种或几种。

前述的废气处理剂，其中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

前述的废气处理剂，其中，所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

前述的废气处理剂，其中，所述柠檬酸盐选自柠檬酸钠或柠檬酸钾。

前述的废气处理剂，其中，所述助剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或几种。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

本发明还提供了一种制备废气处理剂的方法，所述方法包括以下步骤：

1)惰性气氛中，将纳米氮化铝、改性活性炭和四氧化三铁按照配比混合并进行焙烧，得到第一混合物；

2)将聚乙二醇、柠檬酸盐和助剂按照配比加入搅拌罐中混合搅拌均匀，得到第二混合物；

3) 将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入精油和乳化剂在20~40℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

前述的制备方法，其中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度100~300℃，时间2~4h。

前述的制备方法，其中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度80~100℃，时间30~60min。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明是对现有技术的改进，本发明所用的纳米级的氮化铝能够促进对空气中有害物质的去除和活性炭对污染物的吸收。本发明所述的废气处理剂的制备过程中不采用有害有毒的化学试剂，环保无废物排出，制备方法简单，成本低，适于大量生产。本发明的废气处理剂对工业生产产生的废气去除率高，反应迅速，操作简单，并且即可以吸附又可以发生反应不会对环境产生二次污染。

综上所述，本发明特殊的废气处理剂去除空气中的污染物效果佳且成本低。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品和方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的产品具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明所述的废气处理剂，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 5~10%，改性活性炭 5~10%，四氧化三铁5~10%，聚乙二醇30~40%，精油1~5%，乳化剂1~5%，柠檬酸盐15~25%，以及助剂1~3%。

在一些优选的实施例中，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 7%，改性活性炭9%，四氧化三铁8%，聚乙二醇35%，精油 2%，乳化剂4%，柠檬酸盐20%，以及助剂1%。

在一些优选的实施例中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000中的一种或几种。

在一些优选的实施例中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

在一些优选的实施例中，所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

在一些优选的实施例中，所述柠檬酸盐选自柠檬酸钠或柠檬酸钾。

在一些优选的实施例中，所述助剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或几种。

根据本发明所述的制备废气处理剂的方法，所述方法包括以下步骤：

在一些优选的实施例中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度100~300℃，时间2~4h。

在一些优选的实施例中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度80~100℃，时间30~60min。

实施例1

氩气气氛中，将纳米氮化铝7g、改性活性炭9g和四氧化三铁8g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-1000）35g、柠檬酸钠20g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入玫瑰精油2g和十二烷基苯磺酸钠4g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例2

氩气气氛中，将纳米氮化铝5g、改性活性炭9g和四氧化三铁8g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-1000）35g、柠檬酸钠20g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入精油2g(薄荷精油1g、柠檬精油1g)和十二烷基苯磺酸钠4g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例3

氩气气氛中，将纳米氮化铝10g、改性活性炭9g和四氧化三铁8g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-2000）35g、柠檬酸钠20g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入精油2g(茉莉精油1g、柠檬精油1g)和十二烷基苯磺酸钠4g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例4

氩气气氛中，将纳米氮化铝7g、改性活性炭5g和四氧化三铁10g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-6000）30g、柠檬酸钾25g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入精油2g(茉莉精油1g、姜精油1g)和十二烷基苯磺酸钠4g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例5

氩气气氛中，将纳米氮化铝7g、改性活性炭10g和四氧化三铁10g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-1000）40g、柠檬酸钠25g和明胶1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入精油2g(茉莉精油1g、玫瑰精油1g)和十二烷基苯磺酸钠3g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例6

氩气气氛中，将纳米氮化铝5g、改性活性炭5g和四氧化三铁5g按照配比混合并在100℃下焙烧4h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-8000）40g、柠檬酸钠25g和明胶1g按照配比加入搅拌罐中混合并在80℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入薰衣草精油2g和十二烷基苯磺酸钠1g在40℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例7

氩气气氛中，将纳米氮化铝5g、改性活性炭7g和四氧化三铁7g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-2000）35g、柠檬酸钾20g和琼脂2g按照配比加入搅拌罐中混合并在80℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入薰衣草精油2g和十二烷基苯磺酸钠1g在20℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

实施例8

氩气气氛中，将纳米氮化铝7g、改性活性炭9g和四氧化三铁7g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-2000）30g、柠檬酸钠15g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在100℃下搅拌30min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入玫瑰精油1g和十二烷基苯磺酸钠2g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

对比实施例1

氩气气氛中，将改性活性炭9g和四氧化三铁8g按照配比混合并在200℃下焙烧3h，得到第一混合物；将聚乙二醇（PEG-1000）35g、柠檬酸钠20g和琼脂1g按照配比加入搅拌罐中混合并在90℃下搅拌50min，得到第二混合物；将第一混合物加入到装有第二混合物的搅拌罐中，然后依次加入玫瑰精油2g和十二烷基苯磺酸钠4g在30℃下搅拌至完全混合均匀，即得废气处理剂。

试验例1 废气处理剂的处理效果评价

实验材料：实施例1~8及对比实施例1制得的废气处理剂。

试验方法：分别取20g上述的废气处理剂放入固定床反应器中，进行模拟烟气性能测试，固定床反应器的反应条件为烟气压力为0.12MPa，流量100mL/min，吸附30min，温度为80℃，结果见表1。

表1废气处理剂的脱硫、脱碳效果

编号	脱碳率（%）	脱硫率（%）	循环20次后脱碳率（%）	循环20次后脱硫率（%）
					实施例1	97.6	95.4	92.3	90.4
实施例2	96.1	93.6	91.2	90.9
					实施例3	95.8	94.7	91.0	91.2
实施例4	96.3	96.0	92.1	92.2
					实施例5	95.4	95.9	90.1	89.9
实施例6	96.5	95.2	90.5	89.2
					实施例7	94.4	92.1	88.9	87.6
实施例8	95.7	93.6	91.4	89.3
					对比实施例1	85.6	82.3	79.2	75.4

由表1的结果可以看出，实施例1~8制得的废气处理剂具有显著的废气处理效果，对碳化物和硫化物去除效果好，明显优于对比实施例1制得的废气处理。由实施例1~8的废气处理剂的脱硫和脱碳效果可以看出，实施例1的效果最佳。

由上所述，本发明所用的纳米级的氮化铝能够促进对空气中有害物质的去除和活性炭对污染物的吸收。本发明所述的废气处理剂的制备过程中不采用有害有毒的化学试剂，环保无废物排出，制备方法简单，成本低，适于大量生产。本发明的废气处理剂对工业生产产生的废气去除率高，反应迅速，操作简单，并且即可以吸附又可以发生反应不会对环境产生二次污染。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种废气处理剂，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 5~10%，改性活性炭 5~10%，四氧化三铁5~10%，聚乙二醇30~40%，精油1~5%，乳化剂1~5%，柠檬酸盐15~25%，以及助剂1~3%。

2.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，按照重量百分比计，所述废气处理剂包含以下组分且各组分含量为：纳米氮化铝 7%，改性活性炭9%，四氧化三铁8%，聚乙二醇35%，精油 2%，乳化剂4%，柠檬酸盐20%，以及助剂1%。

3.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，所述聚乙二醇选自聚乙二醇1000、聚乙二醇2000、聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，所述精油选自茉莉精油、柠檬精油、紫罗兰精油、百合精油、百里香精油、佛手柑精油、薄荷精油、姜精油、冷杉精油、玫瑰精油、山苍子油、薰衣草精油、苦橙精油、尤加利精油、雪松精油、迷迭香精油中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯丙氧基羟丙基磺酸钠、烯丙氧基壬基酚醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，所述柠檬酸盐选自柠檬酸钠或柠檬酸钾。

7.根据权利要求1所述的废气处理剂，其中，所述助剂选自琼脂、明胶、瓜儿胶、阿拉伯胶中的一种或几种。

8.一种制备权利要求1~7中任一项所述的废气处理剂的方法，所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤1)中所述焙烧条件为：温度100~300℃，时间2~4h。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，步骤2)中所述搅拌条件为：温度80~100℃，时间30~60min。