專利名稱：：脫除二氧化碳中乙醛氣體的吸附劑及制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于環(huán)境資源
技術領域：
，涉及到脫除二氧化碳中低濃度乙醛的吸附劑及其制備方法。
背景技術：
：目前，二氧化碳中乙醛的吸附主要采用活性碳吸附劑。活性炭是一種常用的吸附劑,其孔隙結構發(fā)達，具有很大的比表面積和復雜的表面官能團，其中包括羥基、羧基、酯基、酚羥基、醛基、酮基、醌基、氫醌基等。但是，活性碳吸附醛類在應用過程中存在著缺陷。首先，食品級二氧化碳中乙醛的標準是0.2ppm。采用活性碳去除二氧化碳中低濃度乙醛時很難達到食品級二氧化碳標準。其次，如專利CN101143282《有機廢氣的凈化方法》提供的活性炭吸附劑對乙醛的吸附量較小，導致穿透時間短，再生周期短，再生頻率高，吸附劑磨損大，經(jīng)濟收益小。
發(fā)明內容本發(fā)明提供了一種新型吸附劑，克服了活性碳吸附劑在對乙醛的吸附過程中的不足之處。經(jīng)過該吸附劑吸附后的二氧化碳中乙醛含量達到了食品級標準，而且其對乙醛的吸附量遠遠大于活性炭對乙醛的吸附量。本發(fā)明的技術方案是本發(fā)明吸附劑的主要成分是經(jīng)過金屬陽離子交換改性的X型或Y型分子篩。其中金屬陽離子可以是鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物。優(yōu)選的吸附劑有以下幾種①采用堿金屬鋰離子交換Y分子篩陽離子，交換度為60100%。②采用堿土金屬鎂離子交換Y分子篩陽離子，交換度為6090%。③采用過渡金屬鋅離子交換Y分子篩陽離子，交換度為4085%。本發(fā)明吸附劑的制備方法是稱取X型或Y型分子篩，放入濃度為0.05lmol/L，質量為分子篩510倍的金屬鹽溶液中。其中金屬鹽溶液包括鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、醋酸鹽、碳酸鹽或其混合物。并在室溫至10(TC條件下攪拌溶液23小時，抽濾，干燥，50(TC焙燒35小時。然后采用擠條或者滾球的方法將交換后的X型或Y型分子篩制成球狀，柱狀或不規(guī)則形狀的顆粒。吸附劑脫除二氧化碳中乙醛的方法是采用變溫吸附工藝常溫低壓下吸附。常壓加熱吹掃再生，在20040(TC下通入氮氣、空氣、二氧化碳、水蒸氣或其混合物吹掃26小時。本發(fā)明的效果和益處是使工業(yè)過程中排放的二氧化碳氣體有效地被收集起來,減少二氧化碳氣體對大氣的污染。與活性碳吸附劑相比，本吸附劑提高了穿透時間，延長了再生周期，減少了再生次數(shù)，延長了吸附劑壽命。經(jīng)過本吸附劑吸附后二氧化碳氣體中的乙醛氣體含量低于0.2ppm，達到國家食品級二氧化碳生產(chǎn)標準。大幅度提升二氧化碳產(chǎn)品質量，增加經(jīng)濟收益。具體實施例方式以下結合技術方案詳細敘述本發(fā)明的具體制備過程和本發(fā)明吸附劑的吸實施例l稱取30克HY分子篩原粉及10克LiN03，于70°C300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。然后采用Al203為粘合劑，按照Y型分子篩質量粘合劑質量=4:l的比例將二者混合，采用擠條機將混合物擠成直徑為3mm，長度為12mm的圓柱顆粒。(以下實施例成型過程相同)55(TC焙燒3小時。得到吸附劑A。實施例2稱取50克HY分子篩原粉及13克Mg(N03)2'2H20，于7(TC500mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復二遍。成型，得到吸附劑B。實施例3稱取20克HY分子篩原粉及35克K2C2CVH20，于50。C200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，得到粉末再與35克K2C2CVH20，于50。C200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復一遍。成型，得到吸附劑C。實施例4稱取20克HY分子篩原粉及45克Ca(N03)24H20，于50°C200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，得到粉末再與45克Ca(N03)2'4H20，于5(TC200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復一遍。成型，得到吸附劑D。稱取20克HY分子篩原粉及40克Sr(N03)2，于5(TC200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，得到粉末再與40克Sr(N03)2，于50。C200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復一遍。成型，得到吸附劑E。實施例6稱取20克HY分子篩原粉及50克Ba(N03)2，于5(TC200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，得到粉末再與50克Ba(N03)2，于5(TC200mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述歩驟再重復一遍。成型，得到吸附劑F。實施例7稱取30克HY分子篩原粉及10克Cr(N03)3'9&0，于80。C300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑G。實施例8稱取30克HY分子篩原粉及10克Fe(N03)3，9H20，于80。C300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑H。實施例9稱取30克HY分子篩原粉及10克Co(N03)2'6H20，于8(TC300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑I。實施例10稱取30克HY分子篩原粉及10克Ni(N03)2'6H20，于80°C300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑J。實施例11稱取30克HY分子篩原粉及10克Cu(N03)2'3H20，于80。C300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑K。實施例12稱取30克HY分子篩原粉及10克Zn(N03)2《H20，于8(TC300mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥。得到粉末將上述步驟再重復一遍。50(TC焙燒3小時。成型，得到吸附劑L。實施例13稱取50克HY分子篩原粉及10克NaN03，于70。C500mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，50(TC焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復二遍。成型，得到吸附劑M。實施例14稱取50克13X分子篩原粉及13克Mg(N03)2'2H20，于70。C500mL水中攪拌2小時。抽濾，干燥，500。C焙燒3小時。得到粉末將上述步驟再重復二遍。成型，得到吸附劑N。以上實施例制的吸附劑可在常溫常壓下，將二氧化碳中50000ppm濃度的乙醛氣體脫除至0.2ppm以下。本吸附劑吸附量見下表200810013160.4說明書第6/6頁附表吸附劑吸附量<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權利要求1.一種脫除二氧化碳中乙醛氣體的吸附劑，其成分是經(jīng)過金屬陽離子交換改性的X型或Y型分子篩，其特征在于金屬陽離子為鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物。2.根據(jù)權利要求1所述的吸附劑，其特征在于以金屬陽離子為鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物，交換度為1100%。3.根據(jù)權利要求2所述的吸附劑，其特征在于以鋰離子交換Y分子篩陽離子，交換度為60100%。4.根據(jù)權利要求2所述的吸附劑，其特征在于以鎂離子交換Y分子篩陽離子，交換度為6090%。5.根據(jù)權利要求2所述的吸附劑，其特征在于以鋅離子交換Y分子篩陽離子，交換度為4085%。6.根據(jù)權利要求1所述的吸附劑，其制備步驟如下①稱取X型或Y型分子篩；②配制金屬鹽溶液；③將X型或Y型分子篩與金屬鹽溶液混合，并在室溫至IO(TC條件下攪拌；④抽濾，干燥，焙燒。7.根據(jù)權利要求6所述的金屬鹽溶液，其特征在于金屬鹽的陽離子為鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鉻、錳、銅、鋅、鐵、鈷、鎳或其混合物；陰離子為硫酸根、硝酸根、醋酸根、碳酸根、氯離子或其混合物。8.根據(jù)權利要求6所述的制備步驟，其特征在于金屬鹽溶液濃度在0.05lmol/L，溶液用量為分子篩質量的510倍；攪拌溫度在7090°C，攪拌時間為23小時，焙燒溫度為50(TC，焙燒時間為35小時。9.根據(jù)權利要求1至5所述的吸附劑，其特征在于采用擠條或者滾球的方法將X型或Y型分子篩制成球狀，柱狀或不規(guī)則形狀的顆粒。10.根據(jù)權利要求1所述的吸附劑的再生方法，其特征在于將使用過的分子篩吸附劑，在20050(TC下通入氮氣、空氣、二氧化碳、水蒸氣或其混合物吹掃26小時。全文摘要一種有效脫除二氧化碳中乙醛氣體的吸附劑及制備方法，屬于環(huán)境資源
技術領域：
。本發(fā)明吸附劑特征是金屬陽離子交換改性的X型或者Y型分子篩陽離子制備而得。其中金屬陽離子可以是鋰，鈉，鉀，鎂，鈣，鍶，鋇，鉻，錳，銅，鋅，鐵，鈷，鎳或其混合物。本吸附劑具有吸附量大，凈化度高，再生性能強，節(jié)約能源，綠色環(huán)保等優(yōu)點。經(jīng)過本吸附劑吸附后二氧化碳氣體中的乙醛氣體含量低于0.2ppm達到國家食品級二氧化碳生產(chǎn)標準，具有廣泛的應用前景。文檔編號B01D53/04GK101380564SQ200810013160公開日2009年3月11日申請日期2008年9月8日優(yōu)先權日2008年9月8日發(fā)明者張永春,王曉峰申請人:大連理工大學