【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及尾氣處理，尤其涉及一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料及其制備方法。
技術介紹
1、氯甲酸乙酯是一種無色透明液體，具有刺激性氣味，易燃、有毒、有腐蝕性，其蒸氣能強烈刺激眼睛、皮膚和黏膜。氯甲酸乙酯主要用于生產醫藥及除草劑等化工產品，如頭孢唑啉(先鋒5號)、四氮唑乙酸、煙嘧磺隆等，在氯甲酸乙酯的生產過程中，光氣是關鍵的原料之一，但通常會有5％至20％的過量。過量的光氣在反應結束后，會隨尾氣排放，導致尾氣中含有大量光氣及其他有害物質如氯化氫、一氧化碳等。光氣又稱碳酰氯，是一種無色有刺激性氣味且有劇毒的氣體。因此，必須對尾氣進行特殊處理。
2、現有尾氣處理技術中，普遍面臨處理不完全、資源浪費及環境污染等問題。例如，將尾氣通入光氣破壞塔，在催化劑作用下用水破壞，與尾氣中的氯化氫氣體一起副產鹽酸，但由于尾氣中光氣濃度相對較低，導致無法完全去除尾氣中的光氣，尾氣處理不完全。另一種方法是用乙醇進行吸收制得氯甲酸乙酯，但制得的氯甲酸乙酯含量只有85％左右，若用于下游產品生產，還需進行精餾，能耗較大。
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
中提到的問題，本專利技術提供了一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料及其制備方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，包括以下步驟：
4、取鐵酞菁加入n,n-二甲基甲酰胺中，攪拌均勻，在氮氣保護下，浸入表面改性碳纖維
5、進一步地，鐵酞菁、n,n-二甲基甲酰胺、表面改性碳纖維的質量比為(0.5-0.7)：(15-20)：(6-9)。
6、進一步地，加熱的溫度為80-90℃，保溫反應的時間為1-2h。
7、進一步地，高溫活化處理的溫度為300-320℃，處理的時間為30-60min。
8、進一步地，表面改性碳纖維包括以下步驟制得：
9、s1、將3,4-乙烯二氧噻吩和苯胺加入乙腈中，再加入四丁基高氯酸銨作為支持電解質，攪拌均勻，選用面積為1cm2的鉑電極，用去離子水清洗后，加入過量乙醇中，超聲清洗10-20min，干燥備用，將超聲清洗過的鉑電極浸入溶液中，開啟電化學工作站進行聚合，得到聚噻吩-聚苯胺共聚物薄膜；
10、s2、將聚噻吩-聚苯胺共聚物薄膜從電極上刮下，加入n,n-二甲基甲酰胺中，得到涂覆溶液，取碳纖維(6mm)置于過量丙酮中，超聲清洗20-30min，然后用去離子水洗滌至無丙酮殘留，將超聲清洗過的碳纖維浸入涂覆溶液中浸漬，然后緩慢拉出，使涂覆溶液均勻覆蓋在碳纖維表面，將涂覆后的碳纖維置入烘箱中加熱固化，得到表面改性碳纖維。
11、進一步地，步驟s1中乙腈、3,4-乙烯二氧噻吩、苯胺和四丁基高氯酸銨的質量比為(35-40)：(6-8)：(4-5)：(1-2)。
12、進一步地，步驟s1中電化學工作站的恒電位為1.5-1.7v(vs.ag/agcl)，溫度為室溫，聚合的時間為2-3h。
13、進一步地，步驟s2中浸漬的時間為10-20min，固化的溫度為120-130℃，固化的時間為1-3h。
14、根據本專利技術的另一方面，提供了一種上述制備方法制得的用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料。
15、本專利技術的有益效果：
16、1、本專利技術技術方案中，3,4-乙烯二氧噻吩和苯胺在恒電位條件下發生電化學氧化聚合，單體分子在鉑電極表面失去電子，形成陽離子自由基，進而引發鏈增長反應，形成共聚物鏈。隨著聚合反應的進行，生成的聚噻吩-聚苯胺共聚物逐漸沉積在電極表面，形成一層均勻的薄膜，具有獨特的摻雜行為和良好的電化學可逆性。隨后，將碳纖維浸入涂覆溶液中，使溶液均勻覆蓋在碳纖維表面，通過加熱固化，共聚物分子鏈在碳纖維表面形成牢固的涂覆層，共聚物分子鏈發生進一步的交聯反應，增強涂覆層的穩定性和耐久性。在氮氣保護下，鐵酞菁分子通過共價鍵連接牢固地接枝在共聚物薄膜表面。鐵酞菁的引入不僅增強了吸附填料的化學穩定性，還為其提供了更高的吸附活性。
17、2、本專利技術技術方案中，改性后的碳纖維表面具有豐富的微孔結構和活性基團，通過物理吸附和化學吸附對氯甲酸乙酯生產尾氣中的有害物質具有特定的吸附能力。物理吸附主要通過微孔結構的毛細作用實現，而化學吸附則依賴于活性基團與有害物質之間的化學反應。
18、3、本專利技術技術方案中，碳纖維吸附填料具有豐富的微孔結構和活性基團，能夠吸附更多的有害物質，從而提高吸附容量。
19、4、本專利技術技術方案中，碳纖維吸附填料在吸附飽和后可以通過洗滌或煅燒等再生處理恢復其吸附能力，實現資源的循環利用。
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1.一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，鐵酞菁、N,N-二甲基甲酰胺、表面改性碳纖維的質量比為(0.5-0.7)：(15-20)：(6-9)。
3.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，加熱的溫度為80-90℃，保溫反應的時間為1-2h。
4.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，高溫活化處理的溫度為300-320℃，處理的時間為30-60min。
5.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，表面改性碳纖維包括以下步驟制得：
6.根據權利要求5所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，步驟S1中乙腈、3,4-乙烯二氧噻吩、苯胺和四丁基高氯酸銨的質量比為(35-40)：(6-8)：(4-5)：(1-2)。
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8.根據權利要求5所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，步驟S2中浸漬的時間為10-20min，固化的溫度為120-130℃，固化的時間為1-3h。
9.一種如權利要求1-8任一項所述的制備方法制得的用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料。
...【技術特征摘要】
1.一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，鐵酞菁、n,n-二甲基甲酰胺、表面改性碳纖維的質量比為(0.5-0.7)：(15-20)：(6-9)。
3.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，加熱的溫度為80-90℃，保溫反應的時間為1-2h。
4.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，高溫活化處理的溫度為300-320℃，處理的時間為30-60min。
5.根據權利要求1所述的一種用于氯甲酸乙酯生產尾氣的碳纖維吸附填料的制備方法，其特征在于，表面改性碳纖維包括以下步...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳巨奎，張浩，任仕琪，楊家偉，
申請(專利權)人：安徽廣信農化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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