工業防毒高效浸漬炭制造技術

本發明專利技術屬于浸漬炭技術領域，具有為一種可用于復雜環境下對多種工業有毒有害氣體進行有效凈化的高效浸漬炭，采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有13％～20％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo，0.1％～3％（重量）的Zn，0％～7％（重量）的CO32-，5％～10％（重量）的SO42-。本發明專利技術提供的浸漬炭普適性強，通用性好，可應對復雜環境下的凈化需求，特別是在來不及搞清楚有毒有害氣體的類型及有毒有害氣體種類復雜的情況下，能夠及時有效的發揮凈化效能，防護譜系廣，通用型強，滿足復雜環境下的防護需求，也符合市場發展的需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于浸漬炭
，具有為一種可用于復雜環境下對多種工業有毒有害氣體進行有效凈化的高效浸漬炭。
技術介紹
活性炭及其浸漬炭是兩次世界大戰之后，逐漸發展起來并被廣泛應用的防化裝備（包括單兵作戰防護裝備及集群防護器材）的核心濾毒材料。隨著化學戰的發展，各國對軍用毒劑的研究越來越多、越來越深，浸漬炭的發展也是日新月異，從最初活性炭、單組分負載（A型活性炭催化劑）到多組分負載（AS型、ASC型、ASC-T型及ASZM-T型活性炭催化劑等等），從最初的針對單一毒劑的防護逐漸發展到能夠同時對多種毒劑進行有效防護。近年來，由于突發性的工業化學品生產事故、頻繁的地震等自然災害以及工業經濟快速發展造成的環境污染和人居環境的不斷惡化，對國民的人身安全造成了極大的威脅，因此隨著國民自我保護意識的不斷增強，非戰環境下的防護需求越來越突出。雖然目前市場上的防護材料——浸漬炭的種類五花八門，有防NH3浸漬炭、H2S、SO2防護浸漬炭、NOx防護材料以及HCN、CHCL防護材料等等，但是從防護對象來看，目前這些浸漬炭只可滿足對某一種或某一類有毒有害物質的防護，在來不及搞清楚有毒有害氣體的類型及有毒有害氣體種類復雜的情況下，上述浸漬炭就不能滿足防護需求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可用于復雜環境下對多種工業有毒有害氣體進行有效凈化的高效浸漬炭及其制備方法，該浸漬炭可同時滿足對HCN、NH3、SO2、H2S、NO2、甲醛以及苯等有毒物質的有效防護。本專利技術是采用如下技術方案實現的：一種工業防毒高效浸漬炭，采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有13％～20％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo，0.1％～3％（重量）的Zn，0％～7％（重量）的CO32-，5％～10％（重量）的SO42-。其中，以載體材料活性炭的重量為100％計，例如活性炭100g，需要銅13～20g、鉬2～6g、鋅0.1～3g、碳酸根離子0～7g、硫酸根離子5～10g。其中Cu來源于堿式碳酸銅，Mo來源于鉬酸銨，Zn來源于堿式碳酸鋅，碳酸根離子來源于碳酸銨、碳酸鉀，硫酸根離子來源于硫酸銨。上述高效浸漬炭的制備方法如下：（1）混合溶液配置：將含有上述活性組分的浸漬劑加入到計算好的氨水和蒸餾水（其中，氨水和蒸餾水的比例為20：1）的混合溶劑中（采用等量浸漬法，用量本領域技術人員按活性炭載體的水容量計算），加熱并不斷攪拌，使浸漬劑充分溶解，待混合溶液溫度達到60-80℃，停止加熱；（2）浸漬：將配置好的上述混合溶液加入到盛有一定量椰殼破碎活性炭的浸漬盒中，迅速攪拌，直至溶液被充分吸收，裝入密封袋中密封靜置1-2h以上；（3）活化：將混合物料加入到熱的空氣氣流中進行煅燒干燥（即流動床層活化法），待氣流溫度達到140℃時開始計時，繼續反應30～40min，溫度控制在140～190℃之間。活化是浸漬炭制備的關鍵工藝，活化溫度及時間的控制尤為重要，溫度過高，容易造成局部過熱而導致炭層著火；溫度過低或活化時間短，即可造成活化過程不充分，載體中的活性組分不能夠有效地轉化為具有催化降解有毒物質的成份。本專利技術將包括Cu、Mo、Zn、CO32-、SO42-等在內的混合成分浸漬到載體骨架材料上，通過加熱活化轉化為具有反應活性或催化作用的有效組分，其中含Cu浸漬劑具有對酸性有毒有害物質（如：HCN、H2S、NO2）的凈化效力，同時含銅浸漬劑在熱分解作用下生成的氧化物，具有較高的氧化性，有助于對甲醛氣體的催化消除；加入的含Mo成分為強酸性物質，有助于對堿性污染物（如NH3）的消除；在酸、堿共存的體系內，CO32-、SO42-的存在有助于多種浸漬劑的協同作用，使浸漬劑同時具有對酸性和堿性氣體（如：SO2和NH3）的防護能力。將一定量的Cu、Mo、Zn、CO32-、SO42-浸漬劑加入氨水溶液中，按照上述工藝制備的浸漬炭性能測試結果見下表：上述方法通過在活性炭載體上負載多種浸漬劑實現對HCN、NH3、SO2、H2S、NO2、甲醛以及苯等多種工業毒劑的有效防護，其優點如下：1、孔隙結構分布合理的活性炭載體；2、負載活性組分的種類主要包括了Cu、Mo、Zn、CO32-、?SO42-；3、在所述載體材料上負載指定活性組分制備浸漬炭，具有對HCN、NH3、SO2、H2S、NO2、甲醛以及苯等有毒有害物質的防護能力。對于工業防毒用浸漬炭，目前還沒有能夠滿足對不同性質、種類的防護，只能根據實際環境選擇替換合適的防護產品。本專利技術采用等量浸漬法和流動床層活化法在活性炭載體材料上負載活性成分Cu、Mo、Zn、CO32-、SO42-等，賦予浸漬活性炭一定的催化反應活性，從而實現對HCN、NH3、SO2、H2S、NO2、甲醛以及苯等多種工業毒劑的有效防護。與現有材料及專利成果相比，該專利技術提供的高效浸漬炭涉及的防護譜系更廣、防護對象更多，可同時滿足包括有機氣體、無機氣體，酸性工業化學品、堿性工業化學品，即GB2890-2007規定的ABCK有毒有害氣體的有效防護。本專利技術提供的浸漬炭普適性強，通用性好，可應對復雜環境下的凈化需求，特別是在來不及搞清楚有毒有害氣體的類型及有毒有害氣體種類復雜的情況下，能夠及時有效的發揮凈化效能，防護譜系廣，通用型強，滿足復雜環境下的防護需求，也符合市場發展的需求。具體實施方式下面對本專利技術的具體實施例進行詳細說明。實施例1一種工業防毒高效浸漬炭，采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有15％（重量）的Cu，2％（重量）的Mo，3％（重量）的Zn，4％（重量）的CO32-，10％（重量）的SO42-。其中，以載體材料活性炭的重量為100％計，例如活性炭100g，需要銅15g、鉬2g、鋅3g、碳酸根離子4g、硫酸根離子10g；那么活性組分堿式碳酸銅25.5g，鉬酸銨4g，堿式碳酸鋅5.4g，碳酸銨6.4g，硫酸銨14g。上述高效浸漬炭的制備方法如下：（1）混合溶液配置：將含有上述活性組分的浸漬劑加入到計算好的氨水和蒸餾水的混合溶劑中（氨水和蒸餾水的比例為20：1；采用等量浸漬法，本領域技術人員按活性炭載體的水容量計算），加熱并不斷攪拌，使浸漬劑充分溶解，待混合溶液溫度達到65℃，停止加熱；（2）浸漬：將配置好的上述混合溶液加入到盛有一定量椰殼破碎活性炭的浸漬盒中，迅速攪拌，直至溶液被充分吸收，裝入密封袋中密封靜置1h；（3）活化：將混合物料加入到熱的空氣氣流中進行煅燒干燥（即流動床層活化法），待氣流溫度達到140℃時開始計時，繼續反應30min，溫度控制在150℃。實施例2一種工業防毒高效浸漬炭，采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有18％（重量）的Cu，4％（重量）的Mo，1.5％（重量）的Zn，2％（重量）的CO32-，8％（重量）的SO42-。其中，以載體材料活性炭的重量為100％計，例如活性炭100g，需要銅18g、鉬4g、鋅1.5g、碳酸根離子2g、硫酸根離子8g；那么活性組分堿式碳酸銅30.6本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種工業防毒高效浸漬炭，其特征在于：采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有13％～20％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo，0.1％～3％（重量）的Zn，0％～7％（重量）的CO32?，5％～10％（重量）的SO42?。

【技術特征摘要】
1.一種工業防毒高效浸漬炭，其特征在于：采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料，其上負載有13％～20％（重量）的Cu，2％～6％（重量）的Mo，0.1％～3％（重量）的Zn，0％～7％（重量）的CO32-，5％～10％（重量）的SO42-。
2.根據權利要求1所述的工業防毒高效浸漬炭，其特征在于：采用椰殼破碎活性炭作為載體骨架材料...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙婷，金彥任，趙存丹，齊嘉豪，王德周，安麗花，郭軍軍，裴佩，周闖，張金鳳，黃英，范斌杰，
申請(專利權)人：山西新華化工有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山西;14