[发明专利]一种适用于污泥厌氧消化沼气的氨气高效吸附分离剂

说明书

本发明涉及氨气吸附剂技术领域，针对目前缺少将NH₃从污泥厌氧消化沼气中有效分离的吸附剂的问题，公开一种适用于污泥厌氧消化沼气的氨气高效吸附分离剂，由双甲基丙烯酸乙二醇酯溶解在有机溶剂中，隔氧条件下加入引发剂聚合，然后脱除有机溶剂后干燥，再酸活化后分离，最后干燥制备得到。本发明的氨气高效吸附分离剂由双甲基丙烯酸乙二醇酯聚合后经酸溶液活化制备得到。与现有技术相比，本发明得到的吸附剂针对污泥厌氧消化沼气中NH₃具有很强的亲和性和选择性识别能力，在CO₂和CH₄环境中对NH₃吸附容量大、选择性能高，能够将沼气中的NH₃高效吸附分离出来。

技术领域

本发明涉及氨气吸附剂技术领域，具体涉及一种适用于污泥厌氧消化沼气的氨气高效吸附分离剂。

背景技术

NOx是形成PM_2.5和O₃的重要前体物，而NOx的很大一部分来源于NH₃转化，PM_2.5中的氮元素15～35％来源于NH₃，可以说NH₃是PM_2.5中绝大多数二次颗粒物形成的根本原因。因此，控制NH₃排放是治理O₃和PM_2.5污染的重要手段。

厌氧消化工艺是一种有效的污泥深度处理方式，可实现污泥的减量化和无害化，经厌氧消化后的污泥可用于林地利用。此外，在污泥厌氧消化过程中会产生大量主要成分是CH₄和CO₂的沼气，这种厌氧沼气可用于发电。基于以上优点，该工艺在我国正被快速推广应用。然而，污泥厌氧消化过程中产生的沼气中还含有高浓度NH₃(1000～5000ppm)，沼气燃烧过程中NH₃会转化成NOx进入到大气中。若在沼气收集前将NH₃高效吸附分离回收，不仅可实现沼气净化，还能将NH₃制备成氮肥产品，减少因生产氮肥等造成的CO₂排放和能源消耗。

目前，市面上的常规NH₃吸附剂是活性炭，但活性炭对NH₃的吸附容量和选择性不佳，无法实现对沼气中NH₃的高效分离。此外，活性炭还有制备工艺较为繁琐、需要高温条件耗能高、制备过程中会产生较多的有毒有害副产物等缺点。目前，针对污泥厌氧消化系统产生的沼气，缺少一种能将NH₃从CH₄和CO₂中高效分离的吸附剂。

发明内容

针对目前缺少将NH₃从污泥厌氧消化沼气中有效分离的吸附剂的问题，本发明的目的在于提供一种适用于污泥厌氧消化沼气的氨气高效吸附分离剂，对NH₃相较CH₄、CO₂具有较高的选择性，可以将NH₃从污泥厌氧消化沼气中有效分离出来。

本发明提供如下的技术方案：

一种适用于污泥厌氧消化沼气的氨气高效吸附分离剂，所述氨气高效吸附剂由双甲基丙烯酸乙二醇酯溶解在有机溶剂中，隔氧条件下加入引发剂聚合，然后脱除有机溶剂后干燥，再酸活化后分离，然后干燥制备得到。本发明的氨气高效吸附分离剂由双甲基丙烯酸乙二醇酯聚合后酸溶液活化制备得到，具有较强的NH₃吸附性能，能够将NH₃从高浓度的CO₂和CH₄的污泥厌氧消化沼气中吸附分离出来。

作为本发明的优选，所述有机溶剂为甲苯，所述引发剂为偶氮二异丁腈。

作为本发明的优选，所述偶氮二异丁腈、双甲基丙烯酸乙二醇酯和甲苯的用量比为1～1.2mg:30～60L:700～900L。