專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合光催化劑及其制備、處理廢氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種復(fù)合光催化劑及其制備、處理廢氣 的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的處理污染臭氣方法有氧化法、吸附法、化學(xué)氧化法、生物法、低壓汞燈分解 法等，但這些方法均存在二次污染、處理效果不佳等缺陷。
20世紀(jì)90年代，國(guó)際上開(kāi)始嘗試用光催化法去除有機(jī)廢氣。光催化氧化技術(shù)具有 反應(yīng)快速高效，對(duì)有毒有害污染物分解徹底且環(huán)境友好性等諸多優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)光催化法去除有機(jī)廢氣的光解催化氧化機(jī)理包括兩個(gè)過(guò)程一是在產(chǎn)生高能 離子群體的過(guò)程中，一定數(shù)量的有害氣體分子受高能作用，本身分解成單質(zhì)或轉(zhuǎn)化為無(wú)害 物質(zhì)。二是含有大量高能粒子和高活性的自由基的離子群體，與大分子氣體，如苯、甲苯等 作用，打開(kāi)了其分子內(nèi)部的化學(xué)鍵，轉(zhuǎn)化為無(wú)害的小分子物質(zhì)。新生態(tài)的氧離子具有很強(qiáng)的 氧化性，它能有效的氧化分解不受負(fù)離子作用控制的有機(jī)物。和廢氣反應(yīng)后多余的氧離子 正離子，能與氧離子負(fù)離子很快結(jié)合成中性氧，達(dá)到去除有害氣體的目的。
氣相污染物光催化研究則于近些年剛剛起步。雖然從有關(guān)研究結(jié)果看光催化氧化 法處理氣相污染物有著明顯的優(yōu)點(diǎn)和良好的應(yīng)用前景，但光催化氧化技術(shù)本身還存在一些 局限性，特別是催化效果不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種復(fù)合光催化劑及其制備、處理廢氣的方法。 這種復(fù)合光催化劑本身具有光譜響應(yīng)范圍寬、光活性高、反應(yīng)速率快的特點(diǎn)。這種復(fù)合光催 化劑制備方法簡(jiǎn)單，經(jīng)實(shí)驗(yàn)使用證實(shí)對(duì)廢氣中二氧化硫、氨氮、非甲烷總烴和氯化物的去除 率高，實(shí)際效果好。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的復(fù)合光催化劑，由氧化鋅、活性炭和粘合劑組成， 其中氧化鋅、活性炭、粘合劑重量比例為30-70 :69-29:1-3。
作為對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，本發(fā)明的復(fù)合光催化劑的粘合劑為聚乙 烯和/或聚丙烯。
一種制備本發(fā)明的復(fù)合光催化劑的方法，包括以下步驟1)將原料氧化鋅、活性炭和粘合劑分別粉碎、球磨至10納米-100微米的粉粒；2)將粉碎、球磨后的氧化鋅、活性炭和粘合劑粉粒按重量比均勻混合；3)在150°C擠壓所述的原料混合物，形成復(fù)合光催化劑的2-8mm顆粒。
一種使用本發(fā)明的復(fù)合光催化劑處理廢氣的方法，包括以下步驟1)在光解器內(nèi)設(shè)有無(wú)極紫外燈和復(fù)合光催化劑；2)廢氣通過(guò)光解器氧化去除有害物質(zhì)。
廢氣通過(guò)一個(gè)光解器，由于光解器內(nèi)置有無(wú)極紫燈和本發(fā)明的復(fù)合催化劑，當(dāng)廢氣通過(guò)光解器時(shí)，有害物質(zhì)即可被氧化去除。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅70克，活性炭29克，聚乙烯I克，分別球磨至100微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成5mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送輪胎廠廢氣，停留時(shí)間1.5s。結(jié)果顯示，廢氣中的二氧化硫的 含量由400mg/m3降為40 mg/m3,降解率為90%。
實(shí)施例2復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅60克，活性炭38克，聚乙烯2克，分別球磨至80微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成6mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送造紙廠廢氣，停留時(shí)間2s。結(jié)果顯示，廢氣中的氨氮的含量由 50mg/m3降為2mg/m3,降解率為96%。
實(shí)施例3復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅65克，活性炭32克，聚乙烯3克，分別球磨至60微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成4mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送煉油廠廢氣，停留時(shí)間2s。結(jié)果顯示，廢氣中的非甲烷總烴的 含量由600mg/m3降為60mg/m3，降解率為90%。
實(shí)施例4復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅58克，活性炭40克，聚乙烯2克，分別球磨至70微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成3mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送農(nóng)藥廠廢氣，停留時(shí)間2s。結(jié)果顯示，廢氣中的氯化物的含量 由100mg/m3降為5mg/m3,降解率為95%。
實(shí)施例5復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅40克，活性炭57克，聚乙烯3克，分別球磨至100微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成5mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送發(fā)電廠廢氣，停留時(shí)間2s。結(jié)果顯示，廢氣中的二氧化硫的含 量由700mg/m3降為70 mg/m3,降解率為90%。
實(shí)施例6復(fù)合催化劑及其制備氧化鋅50克，活性炭47克，聚乙烯3克，分別球磨至90微米的 粉粒，然后按重量比均勻混合，在150°C擠壓成9mm的顆粒。
使用方法取復(fù)合催化劑顆粒60克，置入光解器中過(guò)濾板中，同時(shí)架上5支無(wú)極紫 外燈(每只100W)，用泵輸送制革廠廢氣，停留時(shí)間2s。結(jié)果顯示，廢氣中的總氮化物的含 量由500mg/m3降為35 mg/m3,降解率為93%。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合光催化劑，其特征在于由氧化鋅、活性炭和粘合劑組成，其中氧化鋅、活性炭、粘合劑重量比例為30-70 :69-29:1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光催化劑，其特征在于所述的粘合劑為聚乙烯和/或聚丙烯。
3.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光催化劑的方法，其特征在于包括以下步驟1)將原料氧化鋅、活性炭和粘合劑分別粉碎、球磨至10納米-100微米的粉粒；2)將粉碎、球磨后的氧化鋅、活性炭和粘合劑粉粒按重量比均勻混合；3)在150°C擠壓所述的原料混合物，形成復(fù)合光催化劑的2-8_顆粒。
4.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合光催化劑處理廢氣的方法，其特征在于包括以下步驟1)在光解器內(nèi)設(shè)有無(wú)極紫外燈和復(fù)合光催化劑；2)廢氣通過(guò)光解器氧化去除有害物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合光催化劑及其制備、處理廢氣的方法。由氧化鋅、活性炭和粘合劑組成，其中氧化鋅、活性炭、粘合劑重量比例為30-7069-29:1-3，粘合劑為聚乙烯和/或聚丙烯。制備復(fù)合光催化劑的方法，包括以下步驟粉碎、球磨；按重量比均勻混合；在150℃擠壓成形。使用該復(fù)合光催化劑處理廢氣的方法，包括以下步驟在光解器內(nèi)設(shè)有無(wú)極紫外燈和復(fù)合光催化劑；廢氣通過(guò)光解器氧化去除有害物質(zhì)。該復(fù)合光催化劑本身具有光譜響應(yīng)范圍寬、光活性高、反應(yīng)速率快的特點(diǎn)。且該復(fù)合光催化劑制備方法簡(jiǎn)單，經(jīng)實(shí)驗(yàn)使用證實(shí)對(duì)廢氣中二氧化硫、氨氮、非甲烷總烴和氯化物的去除率高達(dá)90%以上，實(shí)際應(yīng)用效果好。
文檔編號(hào)B01D53/72GK103041797SQ201210556768
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者王美嶺, 牛書(shū)慶, 楊霞 申請(qǐng)人:山東晟博生物科技有限公司