本发明属于活性炭,具体涉及一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭及其制备方法。
背景技术:
1、焚烧技术是我国城市生活垃圾无害化处理的重要方式之一,它在处理垃圾方面发挥着重要作用。然而,随着环保意识的不断提高,人们对于烟气中二噁英类污染物的排放标准也变得越来越严格。为了满足这些标准,垃圾焚烧厂普遍采用了活性炭吸附法用以控制二噁英的排放。但是活性炭的吸附容量有限,而且对二噁英的吸附分解能力较弱,这就导致了在处理二噁英方面,现有的这种活性炭吸附技术所展现出的效果较差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭及其制备方法,用于提高活性炭吸附处理垃圾焚烧产生的二噁英的处理效果。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭及其制备方法,所述活性炭的制备方法包括以下步骤:
4、s1、取六水合硝酸铈、苯并咪唑、n,n-二甲基甲酰胺混合,超声分散30-40min,转移至聚四氟乙烯反应釜中,于110-130℃保温18-20h,冷却至室温,真空抽滤,取固相洗涤,干燥,得到物料a;
5、s2、取所述物料a、糠醇混合,超声分散4-6h,加入氨水,于氮气氛围中、70-80℃密封加热10-14h,升温至140-150℃加热4-6h,取出,冷却至室温,于500-600℃碳化4-6h,然后于450-550℃活化3-4h,得到物料b;
6、s3、取醋酸锌、去离子水、无水乙醇混合,搅拌20-30min,加入氢氧化钠,于70-80℃回流搅拌3-4h,离心分离,取固相洗涤至ph为7-7.3,真空干燥,于450℃热处理1-1.5h,得到物料c;
7、s4、取钛酸正丁酯、氨水、去离子水、无水乙醇混合,搅拌5-6h,得到碱性溶胶,陈化30-40h,备用;
8、取钛酸正丁酯、盐酸、去离子水、无水乙醇混合,搅拌5-6h,得到酸性溶胶,陈化30-40h,备用;
9、将所述碱性溶胶、酸性溶胶混合,搅拌2-3h,然后调节ph至中性,过滤,取固相得到物料d;
10、s5、取所述物料c、物料d混合,以200-300r/min的速率球磨1-2h,然后转移至浸渍釜中,加入物料b,浸渍2-3h,然后于300-400℃热处理1-1.5h,得到物料e;
11、s6、将所述物料e置于真空镀膜机中,利用电子束蒸发在所述物料e表面镀制厚度为50-80nm的五氧化二钽膜,即得所述活性炭。
12、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s1中,所述六水合硝酸铈、苯并咪唑、n,n-二甲基甲酰胺的配量比为0.55-0.62g:0.2-0.25g:50ml。
13、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2中,所述物料a、糠醇、氨水的配量比为1-2g:20-30ml:2-2.5ml。
14、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s2中,所述氨水的浓度为5mol/l。
15、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s3中,所述醋酸锌、去离子水、无水乙醇、氢氧化钠的配量比为1-2g:8-10ml:20-30ml:1-1.2g。
16、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述盐酸的浓度为1-2mol/l。
17、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述碱性溶胶中钛酸正丁酯、氨水、去离子水、无水乙醇的质量比为1-1.5:0.3-0.4:2-4:75。
18、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述酸性溶胶中钛酸正丁酯、盐酸、去离子水、无水乙醇的质量比为1-1.5:0.02-0.04:4-5:75。
19、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述碱性溶胶、酸性溶胶的体积比为4-5:1-1.2。
20、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s4中,所述氨水的浓度为4-6mol/l。
21、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s5中,所述物料c、物料d、物料b的质量比为1-2:8-10:100。
22、作为本发明的一种优选技术方案,步骤s6中,所述镀制的条件为真空度≤3pa、蒸发速率为1-2a/s、电子束流为60-80ma;所述物料e、五氧化二钽的质量比为100:1-2。
23、一种利用上述制备方法制得的用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭。
24、本发明的有益效果:
25、本发明所公开的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭及其制备方法通过引入铈基作为活性位点,催化锌-钛复合体系吸附处理二噁英,同时在活性炭表面镀覆增透作用的钽氧化膜,提高活性炭对二噁英的吸附分解效果。
1.一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,所述活性炭的制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述六水合硝酸铈、苯并咪唑、n,n-二甲基甲酰胺的配量比为0.55-0.62g:0.2-0.25g:50ml。
3.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述物料a、糠醇、氨水的配量比为1-2g:20-30ml:2-2.5ml。
4.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述醋酸锌、去离子水、无水乙醇、氢氧化钠的配量比为1-2g:8-10ml:20-30ml:1-1.2g。
5.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述碱性溶胶、酸性溶胶的体积比为4-5:1-1.2。
6.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述碱性溶胶中钛酸正丁酯、氨水、去离子水、无水乙醇的质量比为1-1.5:0.3-0.4:2-4:75。
7.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s4中,所述酸性溶胶中钛酸正丁酯、盐酸、去离子水、无水乙醇的质量比为1-1.5:0.02-0.04:4-5:75。
8.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s5中,所述物料c、物料d、物料b的质量比为1-2:8-10:100。
9.根据权利要求1所述的一种用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭的制备方法,其特征在于,步骤s6中,所述镀制的条件为真空度≤3pa、蒸发速率为1-2a/s、电子束流为60-80ma;所述物料e、五氧化二钽的质量比为100:1-2。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的用于垃圾焚烧废气吸附的活性炭。