一种气体中苯系物的可选择性吸附转化材料及其制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-28 10:28:02
本发明公开了一种气体中苯系物的可选择性吸附转化材料及其制备方法,该材料是将硫酸充分负载于硅胶的表面和内部孔隙中,利用本发明对气体中的苯系物进行吸附,可有效将苯系物磺化并吸附于材料中。本发明制备工艺简单、可将气体中的苯系物转化为有价值的产品并使硅胶回收再生,制备成本低,吸附净化效果好,适合规模化生产及实际应用。
一种对气体中苯系物进行选择性吸附的方法,其特征在于,将硫酸负载于硅胶表面和内部孔隙中制备的吸附转化材料对气体中苯系物进行选择性吸附转化,其中吸附转化材料是由0.18~3重量份硫酸溶液和1重量份硅胶原料制备而成,所述硫酸溶液的质量浓度为98%;所述吸附转化温度为130°C;所述苯系物为二甲苯;所述吸附转化材料的制备方法如下:(1)浸渍负载按比例称取上述硫酸溶液和硅胶,将硫酸溶液进行稀释,稀释至硅胶刚好能完全浸泡在稀释的硫酸溶液中,然后将稀释后的硫酸溶液滴加到硅胶中,边滴加边搅拌均匀,滴加完毕后在室温下放置30min~2h,得到湿态硅胶负载硫酸混合物;(2)加热干燥将步骤(1)所得到的湿态硅胶负载硫酸混合物于温度为110°C~130°C下进行干燥处理后即制得吸附转化材料。
苯系物,即苯、甲苯、乙苯和二甲苯(包括邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯)是一类重要的化工原料和溶剂,该类化合物简称为BETX。已证实,BETX都属于有毒的有机化合物,排放到空气中不仅会造成大气污染,而且会对人类健康产生巨大危害。例如,苯具有血液毒性,长期作用于人体可引起骨髓与遗传损害,血象检查会发现白细胞、血小板、全血细胞减少与再生障碍性贫血,严重时甚至可导致白血病。若甲苯经呼吸道和消化道进入人体,对皮肤及粘膜有强烈刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。二甲苯经长期接触可引致神经衰弱综合征、肝肿大等。
河北师范大学是一所具有百年历史和光荣传统的省属重点大学。学校起源于1902年创建于北京的顺天府学堂和1906年创建于天津的北洋女师范学堂。1996年6月,原河北师范大学、河北师范学院与创建于1952年的河北教育学院、创建于1984年的河北职业技术师范学院合并,组建成新的河北师范大学。校友中有老一代革命家邓颖超、刘清扬、郭隆真、杨秀峰、康世恩、荣高棠等,有学界名人梁漱溟、张申府、汤用彤等,有中科院院士严陆光、郝柏林等,也有许绍发、蔡振华等一批体育界精英。新中国成立以来,学校共为国家培养了20余万名专业人才。 学校新校区占地1829亩,馆藏图书340.64万册。学校现有在职教职工2856名,其中专任教师1577人,教授405人,副教授994人,中国科学院院士1人,省级以上各类优秀专家106人,博士研究生导师108人,硕士研究生导师578人。在校本、专科生36371人,研究生4191人,成人教育学生14760人。
本发明的有益技术效果:(1)所述吸附材料由常用的硅胶和大宗化工产品硫酸组成,原料来源广泛、价格低廉、制备方法简单,制备过程无“三废”产生。(2)区别于现有烷基化硅胶吸附剂,本发明所述吸附材料能选择性地吸附净化苯系物,并且是基于负载硫酸的磺化反应原理将苯系物转化为苯磺酸产品。在这个净化过程中,负载的硫酸与废气中所含有的苯系物一起全部转化成了有用的产物,硅胶又得到了重复利用,解吸用的有机溶剂也可重复使用,是一个真正具有高原子经济性的、绿色高效的VOCs治理工艺。
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