[发明专利]一种用于净化低浓度气态污染物的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于净化低浓度气态污染物的复合材料及其制备方法，其包括：（1）将蜂窝状载体用混合酸溶液浸泡，然后用去离子水清洗，干燥；（2）将粘结剂制成溶胶液，将表面活性剂、分子筛分散于第二分散剂中制成分散液，将分散液与溶胶液混合，制得浆料；（3）将处理后的蜂窝状载体浸湿，再浸渍于制得的浆料中，然后取出，吹扫至蜂窝状载体表面无流动的浆料，重复浸渍和吹扫步骤多次，得到半成品；（4）将半成品进行干燥处理；（5）将干燥过的半成品焙烧，自然冷却，即得用于净化低浓度气态污染物的复合材料；上述方法制备的复合材料；本发明的复合材料具有机械强度好、稳定性好，分子筛不易脱落等优点。

技术领域

本发明属于有机废气处理领域，尤其涉及处理低浓度有机废气，具体涉及一种用于净化低浓度气态污染物的复合材料及其制备方法。

背景技术

工业源挥发性有机物（VOCs）排放所涉及的行业众多，对空气质量的影响显著。随着我国经济的发展，VOCs的污染已经成为目前我国重点城市群和重点区域大气复合污染的重要前体物质之一，目前针对低浓度气态污染物的净化，吸附技术是最为经典和常用的气体净化技术，也是目前工业VOCs治理的主流技术之一。

目前VOCs净化常用的吸附剂主要有活性炭、活性炭纤维、分子筛和硅胶等。其中，活性炭材料是最为常用的吸附剂，由于活性炭具有大量微孔和很大的比表面，具有吸附广谱性，适用于大部分有机物的吸附净化。但是，在使用活性炭材料时，通常采用高温水蒸汽再生，当使用热气流再生时，活性炭材料的安全性差，容易发生着火现象。颗粒硅胶是一种大孔吸附剂，对于极高浓度的有机物具有很高的吸附容量，吸附热低，目前在高浓度的油气回收中得到了一定的应用。但是由于在低浓度下对有机物的吸附容量较低，因此在一般的VOCs治理中应用很少。

近年来，当采用吸附浓缩热气流脱附再生吸附材料时，由于分子筛在使用热气流再生时安全性好，目前疏水性分子筛已经取代了活性炭，且而为了提升吸附效果，设置比表面积高的蜂窝状结构浸渍分子筛已有人提出，例如中国发明专利CN106943843A公开了一种废气吸附转轮体及其制备方法与设备，1)制备蜂窝体：将无机纤维纸定型后压制成瓦楞状，制成蜂窝体；所述无机纤维纸为玻璃纤维纸、氧化铝纤维纸、陶瓷纤维纸或碳纤维纸中的一种；2)调制浆液：将高硅分子筛分散于无机粘合剂中，得到浆液，其中所述无机粘合剂为二氧化硅溶胶、三氧化二铝溶胶或二氧化钛溶胶；3)浸渍负载：向步骤1)得到的蜂窝体导入步骤2)得到的浆液，浸渍；将浸渍后的蜂窝体干燥后烧结，重复浸渍干燥烧结直至蜂窝体的密度为200-300g/m³，得到废气吸附转轮体。此方法制备的材料虽然能够提升吸附效率，但其机械强度不够，且其通过反复浸渍后再烧结的方式会使的浆液形成的涂层为层叠而成，在特殊环境如负荷较大的、机械强度高等较特殊行业易发生滑移脱落，因此极大地限制了其在较高强特殊环境下的发展应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的能够在高强环境、负荷较大的环境下适用且适宜于净化低浓度气态污染物的复合材料的制备方法，制备出的复合材料机械强度高，对于低浓度有机废气净化效率高、稳定性好，分子筛不易脱落，同时还适于高温水蒸汽再生。

本发明还提供了一种用于净化低浓度气态污染物的复合材料。

为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：

一种用于净化低浓度气态污染物的复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

（1）、载体预处理：将蜂窝状载体用混合酸溶液浸泡，然后用去离子水清洗，干燥，即可；

其中，所述蜂窝状载体的材料为硅酸盐矿物，所述蜂窝状载体上形成的孔的目数为100-200目，所述混合酸为无机酸和有机酸的混合物，所述无机酸和所述有机酸的投料质量比为1~2︰1；