一种去除含甲醛气体中甲醛的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保领域，具体涉及一种去除含甲醛气体中甲醛的方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球工业化、城市化的加速推进，复杂的环境问题不断出现，大气中的挥发性 有机化合物、无机化合物的污染问题日趋严重。在各种挥发性有机化合物中，特别是甲醛对 人体造成严重损害。
[0003] 甲醛（分子式:HCH0)亦称蚁醛，通常情况下是一种可燃、无色及有刺激性的气体， 也被成为"万能的化工原料"。这一特性导致它被广泛应用在塑料工业、合成纤维、皮革工 业、医药、染料等领域。
[0004] 中华人民共和国国家标准GB/T18883-2002即《室内空气质量标准》规定:室内空气 中甲醛的最高浓度标准为0. lmg/m3。但是，大部分新装修的室内或者新车内均超过这个标 准。甲醛对眼睛、呼吸道及皮肤有强烈刺激性。接触甲醛蒸气引起结膜炎、角膜炎、鼻炎、支 气管炎等。重点发生喉痉挛、声门水肿、肺炎、肺水肿。对皮肤有原发性刺激和致敏作用。浓 溶液可引起皮肤凝固性坏死。口服灼伤口腔和消化道，可发生胃肠道穿孔、休克和肝肾损 害。长期接触低浓度甲醛可有轻度眼及上呼吸道刺激症状、皮肤干燥、皲裂。
[0005] 如何去除甲醛已经成为了人们的焦点。目前，除甲醛的技术主要有物理吸附、光触 媒、其它方式。
[0006] 1.物理吸附 现目前运用的物理吸附技术主要是利用活性炭的巨大表面积和复杂的多孔结构，这对 空气中的甲醛、苯以及苯系物有一定的吸附作用。但是，活性炭存在吸附的有机污染物总量 小、污染物易从活性炭表面脱附造成污染、吸附材料易饱和等问题，单纯的利用此技术有一 定的局限性和不足。
[0007] 2.光触媒 光触媒技术是近几年发展较快、研究较多的一项技术。其主要利用光催化剂(常见的纳 米级TiO2)吸收近紫外区的辐射光能，经与空气中的水蒸气接触后产生一种活性很高的羟 基自由基粒子（· 0H)再对吸附在催化剂表面的有机物进行催化氧化分解。但是，表面吸附 的水蒸气在弱光或无光催化条件下会使催化剂微孔堵塞，降低催化剂的活性，从而阻碍了 反应的进行(Shahed K,Al-Shahry.Efficient photochemical water splitting by splitting by a chemically modified n_Ti〇2[J].Science，2002,297(27):2243)。而且， 即便用现有的纳米TiO2催化技术，苯及苯系物也不能完全清除，且光催化反应生成苯酚，后 者是具有高毒、强腐蚀性的有害污染物。
[0008] 3.其它方式 目前公知的除甲醛的方案有以下几种： 3.1.亚硫酸(氢)盐去除甲醛 HCH0+S032-+H2〇#H2C(OH)S〇3-+ 0H- 因为所涉及的反应是可逆反应，随着反应的进行，溶液的PH值的升高，反应逆向进行， 会释放出其吸收的甲醛造成再次污染。 3.2.羧酸或者二羧酸(酯)与氨或水合肼反应去除甲醛 因为该反应的生成物是酰肼类物质，其本身具有刺激性气味、毒性，反应过程中造成二 次污染。
[0009] 3.3氧化剂型化学去除剂化合物(高锰酸钾)去除甲醛 酸性环境： 2Mn04>6H++5HCH0^5HC00H+Mn2++3H20 5HC00H+2Mn04>6H+^2Mn2++5C02T+8H 20 碱性环境： 2Mn〇4-+OH-+3HCH0-3HC00-+Mn〇2+2H20 3HCOO>2Mn〇4>H2〇^2Mn〇2+3C02T+5〇H_ 利用高锰酸钾在酸性环境或者碱性环境下去除甲醛的原理是通过其氧化作用将甲醛 的醛基氧化生成二氧化碳和水。但是，由于高锰酸钾具有强氧化性、腐蚀性且易制毒、易制 爆，根据《危险化学品安全管理条例》和《易制毒化学品管理条例》，已被公安部门列为管制 品。所以，该方法具有局限性。
【发明内容】
[0010] 本发明目的是提供一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，解决现有的去除甲醛的方 法存在各种弊端的问题。
[0011] 本发明的技术方案为:一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，使含甲醛气体依次通 过吸收液A和吸收液B，从而去除甲醛，其中，吸收液A为铵盐溶液或氨水，吸收液A的pH值范 围为8-14，吸收液B为氯化钠溶液。
[0012] 进一步地，铵盐为氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氟化铵、 碘化铵或溴化铵中的一种或多种。
[0013] 进一步地，吸收液A的质量分数为2.1%-28%。
[0014] 进一步地，吸收液B的质量分数不小于0.4%。
[0015] 进一步地，吸收液A的温度范围为10°c-36°c。
[0016] 本发明的原理用离子方程式表示为： 4NH4++6HCH0= (CH2) 6N4H++3H++6H20 (CH2) 6腿++順3= (CH2) 6N4+NH4+H++NH3=NH4+H ++0H-=H2O 因此，在本发明中，随着反应的进行，碱性环境使其反应正向进行，直到吸收液A中的 NH4+完全消耗，反应才终止。
[0017] 吸收液A挥发出的少量氨气通过吸收液B，吸收液B能提高氨气的溶解度，让氨气溶 于吸收液B的溶液中的NH4+和0?Γ结合成NH 3 · H2O机会减少，使NH3 · H2O的电离度增大30%。从 而防止氨气逃逸。
[0018] 本发明与现有技术相比具有如下优点： 本发明的方法中，吸收液A中的铵盐溶液或者氨水在碱性环境能与甲醛发生化学反应， 反应完全、效率高且生成的化合物可被回收用作医药行业。此外，本发明所用的吸收液A，如 氨水、氯化铵、碳酸氢铵等都是安全、价格低廉、容易购买，并且本发明反应条件温和，操作 简便，在常压下，温度在10°c~36°C均能实现。
【具体实施方式】
[0019]实验例1:氨水在碱性环境下发生反应去除甲醛(室内温度为20°c ± 2°C) 1. 将100mL质量分数为25%氨水加入至250ml圆底烧瓶； 2. 滴加氢氧化钠调节PH值为13; 3. 将70ml质量分数为37%甲醛溶液加入至250ml圆底烧瓶，摇匀； 4. 将圆底烧瓶塞上单孔橡胶塞，常温下反应(若在室外进行且室外温度小于10°C，需水 浴法加热到l〇°C~36°C); 5. 将单孔橡胶塞装上套好玻璃导管并伸入盛有250ml质量分数为20%的氯化钠溶液的 容器中； 6. 取样，过滤。将得到的滤液、滤渣分别处理。取滤液IOml加入新制的氢氧化铜溶液
若有甲醛残留，会出现砖红色沉淀)加热至沸腾； 7. 未出现砖红色沉淀； 8. 将滤渣干燥； 9. 得到无色有光泽结晶； 10. 由此表明，甲醛与氨水在碱性条件下反应生成新化合物且未发现甲醛的残留。 [0020]实验例2:碳酸氢铵在碱性环境下发生反应去除甲醛(室内温度为20°C ± 2°C) 1. 于200ml烧杯中加入160ml水、25g碳酸氢铵，搅拌均勾至完全溶解，加入至500ml圆底 烧瓶； 2. 滴加氢氧化钠调节PH值为13; 3. 将55ml质量分数为37%甲醛溶液加入至500ml圆底烧瓶； 4. 按实施例1步骤4、5、6、8操作； 5. 未出现砖红色沉淀和得到无色有光泽的晶体； 6. 由此表明，甲醛与碳酸氢铵在碱性条件下反应生成新化合物且未发现甲醛的残留。 [0021 ]实验例3:碳酸氢铵及氯化铵的混合物在碱性条件下去除甲醛(室内温度为20°C 土 2°〇 1. 于200ml烧杯中加入160ml水、12.5g碳酸氢铵、12.5g氯化铵，搅拌均勾至完全溶解， 加入至500ml圆底烧瓶； 2. 滴加氢氧化钠调节PH值为13; 3. 将60ml质量分数为37%甲醛溶液加入至500ml圆底烧瓶； 4. 按实施例1步骤4、5、6、8操作； 5. 未出现砖红色沉淀和得到无色有光泽的晶体； 由此表明，甲醛与碳酸氢铵及氯化铵的混合物在碱性条件下反应生成新化合物且未发 现甲醛的残留。
[0022]上述实验例表明，通过本发明的吸收液A和吸收液B后，能完全去除甲醛，证明理论 上的可行性。
[0023] 实施例1 在密闭环境中（长宽高均为30cm)，通过抽气机(控制排气量为0.25L/h)使甲醛浓度为 0.68mg/m3的气体依次通过吸收液A和吸收液B，其中，吸收液A为500ml质量分数为25%的碳 酸氢铵溶液，吸收液B为质量分数为8%的氯化钠溶液，通气30min。每隔一定时间测一次密闭 环境中甲醛的浓度。在45min时测得密闭环境中甲醛的浓度为0.42 mg/m3, Ih时为0.3 mg/ m3,2hS〇.lmg/m3,4hS〇.03mg/m3。
[0024] 实施例2 在新装修的IOOm2房间中，测得甲醛浓度为0.14mg/m3。通过抽气机使甲醛浓度为 0.14mg/m3的气体依次通过吸收液A和吸收液B，其中，吸收液A为500ml质量分数为25%的氨 水溶液，吸收液B为质量分数为8%的氯化钠溶液。每隔一定时间测一次密闭环境中甲醛的浓 度。在Ih时测得房间中甲醛的浓度为0.11 mg/m3,2h时为0.08 mg/m3,4h为0.02 mg/m3。
[0025] 以上所述实施例仅表达了本申请的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本 申请的保护范围。
【主权项】
1. 一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，其特征在于，使含甲醛气体依次通过吸收液A和 吸收液B，从而去除甲醛，其中，吸收液A为铵盐溶液或氨水，吸收液A的pH值范围为8-14，吸 收液B为氯化钠溶液。2. 根据权利要求1所述的一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，其特征在于，所述铵盐为 氯化铵、硫酸铵、硫酸氢铵、硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氟化铵、碘化铵或溴化铵中的一种或 多种。3. 根据权利要求1所述的一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，其特征在于，吸收液A的 质量分数为2.1%_28%。4. 根据权利要求1所述的一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，其特征在于，吸收液B的 质量分数不小于〇. 4%。5. 根据权利要求1所述的一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，其特征在于，吸收液A的 温度范围为10°C_36°C。
【专利摘要】本发明公开了一种去除含甲醛气体中甲醛的方法，使含甲醛气体依次通过吸收液A和吸收液B，从而去除甲醛，其中，吸收液A为铵盐溶液或氨水，吸收液A的pH值范围为8-14，吸收液B为氯化钠溶液。本发明的方法中，吸收液A中的铵盐溶液或者氨水在碱性环境能与甲醛发生化学反应，反应完全、效率高且生成的化合物可被回收用作医药行业。此外，本发明所用的吸收液A，如氨水、氯化铵、碳酸氢铵等都是安全、价格低廉、容易购买，并且本发明反应条件温和，操作简便，在常压下，温度在10℃～36℃均能实现。
【IPC分类】B01D53/78, B01D53/72
【公开号】CN105477996
【申请号】CN201610036236
【发明人】杨川, 马致远, 蒋斌
【申请人】四川远琳达机电科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月20日