[发明专利]一种高效的除臭用炭基吸附剂的制备及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的活性炭除臭吸附剂及其制备方法和应用，具体涉及一种作为垃圾填埋场臭气或其他含有硫醇、硫醚臭气中脱除硫醇、硫醚吸附剂的制备方法。 

背景技术

随着城市化进程的不断发展，城市垃圾的处理成为一个亟待解决的问题。当前，大多数国家普遍采用卫生填埋的方法来处理。在这个过程中的分选、破碎、输送、脱水等单元都会产生大量臭气，恶臭组分主要含有硫醇、硫醚、氯化物等，会造成大气环境的污染。因此，开发出有效的除臭技术，能减少二次污染的发生，改善垃圾处理工程的工作环境。 

目前我国关于垃圾填埋场的除臭技术还在起步阶段，且主要在生物质除臭方面。生物除臭技术要求条件苛刻，投入成本大，不利于垃圾填埋厂使用。而物理吸附具有能耗低、工艺简单、自动化程度高、投资少、操作弹性大、环境效益好等诸多优点而被广泛研究和应用。吸附剂作为该技术的核心所在一直是物理吸附法的研究重点。常用的吸附材料由于种种缺陷均不能达到满意的除臭效果。 

因此，通过对常规吸附材料的改性开发除具有高效吸附性能的吸附剂就显得尤其重要。 

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是开发一种新型、高效的炭基除臭吸附剂。 

本发明所述的活性炭吸附剂，是在椰壳活性炭的表面负载Fe(NO₃)₃，所述的活性炭吸附剂按照如下方法制备得到：以椰壳活性炭为载体，以硝酸铁为前躯体，去离子水为溶剂配成浸渍液，所述椰壳活性炭与无机金属盐的质量比为1:0.005~0.1，采用浸渍法将所述Fe(NO₃)₃负载于所述的活性炭胶表面，再将浸渍有Fe(NO₃)₃的硅胶在100~120 ℃下烘干，即为所述的改性活性炭吸附剂。 

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种制备上述活性炭吸附剂的方法。 

本发明采用的技术方案如下。 

一种活性炭吸附剂的制备方法，包括如下步骤。 

a）按所取活性炭的饱和吸水量配置一定体积的硝酸铁浸渍液，将浸渍液均匀的滴加到所述椰壳活性炭中，使得所述活性炭充分浸渍。 

b）所述活性炭与负载的金属铁的质量比为1:0.005~0.1。 

c）将浸渍有Fe(NO₃)₃的椰壳活性炭鼓风干燥箱中加热至100~120 ℃，进行干燥除水。 

下面对上述制备方法做具体说明。 

步骤a)中，所述的浸渍方法常用的有湿法浸渍和等体积浸渍，本发明优选等体积浸渍法。 

步骤a)中，所述的浸渍方法，浸渍温度的适当提高、浸渍时间的增长有利于提高浸渍效率，本发明所述的等体积浸渍优选20-60 ℃下进行4~12小时。 

步骤b)中，本发明所述的浸渍有Fe(NO₃)₃的椰壳活性炭的干燥一般在鼓风干燥箱中进行，所述的干燥推荐在100~120 ℃下进行12~24小时。 

本发明要解决的第三个技术问题是将所述的Fe(NO₃)₃改性活性炭吸附剂作为硫醚、硫醇吸附剂应用，从垃圾填埋场臭气中脱除恶臭组分硫醚、硫醇。 

本发明所述的金属改性活性炭吸附剂可在室温下使用，适用于对硫醚、硫醇等恶臭组分的吸附，远远优于未改性的椰壳活性炭，是一种有效脱除硫醚、硫醇的高效吸附剂。 

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在。 

1）本发明所述的负载有Fe(NO₃)₃的椰壳活性炭吸附剂，以性能优良的椰壳活性炭作为载体，在其表面负载了无机金属盐。由于金属铁的电子效应等因素，使得负载后的活性炭在许多性能上得到进一步的提高，突出的表现在：吸附能力更强，对硫醚、硫醇等恶臭组分的吸附性能更好。以本发明所述的金属改性活性炭吸附剂在作为垃圾填埋场臭气中脱除恶臭组分硫醚、硫醇吸附剂时表现出了很好的效果。 

2）本发明所述的Fe(NO₃)₃改性椰壳活性炭吸附剂的制备方法简单，容易实现。采用等体积浸渍法将Fe(NO₃)₃直接负载到活性炭表面，通过干燥除去多余的水分并形成与载体活性炭表面及官能团有较强作用的铁离子负载层，即为所述的活性炭吸附剂。与其他方法相比，该制备法更加简单，并且制备过程无废液 产生。