本发明涉及废气处理技术领域，涉及一种精细化工废气吸附剂及其制备方法。
背景技术
化工废气是指在化工生产中由化工厂排出的有毒有害的气体。化工废气往往含有污染物种类很多，物理和化学性质复杂，毒性也不尽相同，严重污染环境和影响人体健康。不同化工生产行业产生的化工废气成分差别很大。大气污染是我国目前最突出的环境问题之一，精细化工工业废气是大气污染物的重要来源。精细化工工业废气中危害最大又难处理的就是有机废气；不同行业的有机废气的组成不同，对处理方法和装置也有不同的要求。目前，对这类废气的治理方法主要有吸附法、燃烧法、洗涤法、催化氧化、消除法等，其中吸附法以其工艺简单、操作方便、净化效率高而应用广泛，其中，消除法是通过化学或者生物反应，将污染物转化为水和二氧化碳，包括热氧化、催化燃烧、生物氧化、电晕法、等离子体分解法、光分解法等。一般工业废气都采用先吸附再消除的策略。采用的吸附剂主要为活性炭。而吸附剂的选择对吸附效率起着决定性的作用。目前吸附剂主要有颗粒或者蜂窝活性炭、活性炭纤维、分子筛、硅胶、高聚合物吸附树脂等。活性炭因为表面积高、吸附容量大且价格较低而常被应用。但是活性炭吸附剂大多吸附容量较低，而且不易再生，运行费用较高，而且活性炭存在不耐高温、在湿润条件下不能保持良好的吸附能力的缺点。
因此，研制一种吸附能力强的精细化工废气吸附剂尤为重要。
技术实现要素：
针对现有技术不足，本发明提供一种精细化工废气吸附剂及其制备方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种精细化工废气吸附剂，所述精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭40-60份、改性玻璃纤维20-35份、芦荟提取物10-18份、碳纳米管15-25份、纳米二氧化钛15-25份、铝酸钙10-15份、甲基纤维素4-8份、聚乙烯醇3-7份、草酸2-7份、钛酸四丁酯2-8份。
进一步的，所述精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭45-55份、改性玻璃纤维25-30份、芦荟提取物12-16份、碳纳米管17-23份、纳米二氧化钛17-23份、铝酸钙12-14份、甲基纤维素5-7份、聚乙烯醇4-6份、草酸3-6份、钛酸四丁酯4-6份。
进一步的，所述精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭50份、改性玻璃纤维28份、芦荟提取物14份、碳纳米管20份、纳米二氧化钛20份、铝酸钙13份、甲基纤维素6份、聚乙烯醇5份、草酸5份、钛酸四丁酯5份。
进一步的，所述改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1-1.5h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于70-80℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取3-4重量份的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为0.5-1mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍10-15h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于500-550℃下煅烧3-3.5h，冷却，研磨过400-600目筛，得到改性活性炭。
进一步的，所述改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4-4.5mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提6-8min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维。
进一步的，所述纳米二氧化钛的粒径为100-200nm。
一种精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过100-120℃烘干后，在惰性气氛条件下，在500-550℃焙烧4-6h，即可。
本发明提供一种精细化工废气吸附剂及其制备方法，与现有技术相比优点在于：
本发明精细化工废气吸附剂吸附能力强，能高效去除挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，除臭效率可达80％以上，起到抑菌、净化空气的效果；
本发明精细化工废气吸附剂采用改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、甲基纤维素、聚乙烯醇、草酸、钛酸四丁酯制备而成，活性炭是经过naoh碱溶液改性，改性会使活性炭表面碱性基团含量增加，调控活性炭的表面化学性质和比表面积，进而调控活性炭对对甲苯等有机废气的吸附，改性后的玻璃纤维能够和其他原料分散均匀，进而使得制备的吸附剂具有特殊多孔性、均匀的孔结构，有利于废气的吸附，延长气体与之接触时间，起到抑菌、净化空气的效果；
本发明精细化工废气吸附剂原材料无毒害作用、成本低廉，制备过程简单、净化效果显著，吸附处理后，固-液易分离，易回收利用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例中，精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭40份、改性玻璃纤维20份、芦荟提取物10份、碳纳米管15份、纳米二氧化钛15份、铝酸钙10份、甲基纤维素4份、聚乙烯醇3份、草酸2份、钛酸四丁酯2份；
其中，改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于70℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取3g的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为0.5mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍10h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于500℃下煅烧3h，冷却，研磨过400-600目筛，得到改性活性炭；
改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提6min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维；纳米二氧化钛的粒径为100nm；
本实施例精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过100℃烘干后，在惰性气氛条件下，在500℃焙烧4h，即可。
实施例2：
本实施例中，精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭60份、改性玻璃纤维35份、芦荟提取物18份、碳纳米管25份、纳米二氧化钛25份、铝酸钙15份、甲基纤维素8份、聚乙烯醇7份、草酸7份、钛酸四丁酯8份；
其中，改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1.5h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于80℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取4g的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为1mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍15h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于550℃下煅烧3.5h，冷却，研磨过600目筛，得到改性活性炭；
改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4.5mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提8min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维；纳米二氧化钛的粒径为200nm；
本实施例精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过120℃烘干后，在惰性气氛条件下，在550℃焙烧6h，即可。
实施例3：
本实施例中，精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭50份、改性玻璃纤维28份、芦荟提取物14份、碳纳米管20份、纳米二氧化钛20份、铝酸钙13份、甲基纤维素6份、聚乙烯醇5份、草酸5份、钛酸四丁酯5份；
其中，改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1.3h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于70-80℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取3.5g的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为0.8mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍13h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于530℃下煅烧3.2h，冷却，研磨过500目筛，得到改性活性炭；
改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4.3mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提7min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维；纳米二氧化钛的粒径为160nm；
本实施例精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过110℃烘干后，在惰性气氛条件下，在530℃焙烧5h，即可。
实施例4：
本实施例中，精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭45份、改性玻璃纤维25份、芦荟提取物12份、碳纳米管17份、纳米二氧化钛17份、铝酸钙12份、甲基纤维素5份、聚乙烯醇4份、草酸3份、钛酸四丁酯4份；
其中，改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1.1h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于72℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取3.2g的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为0.6mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍11h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于510℃下煅烧3.2h，冷却，研磨过450目筛，得到改性活性炭；
改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4.2mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提6.5min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维；纳米二氧化钛的粒径为120nm；
本实施例精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过105℃烘干后，在惰性气氛条件下，在520℃焙烧4.5h，即可。
实施例5：
本实施例中，精细化工废气吸附剂由以下重量份的原料制成：改性活性炭55份、改性玻璃纤维30份、芦荟提取物16份、碳纳米管23份、纳米二氧化钛23份、铝酸钙14份、甲基纤维素7份、聚乙烯醇6份、草酸6份、钛酸四丁酯6份；
其中，改性活性炭的改性方法为：取一定量的活性炭，用去离子水将活性炭清洗干净，放入沸水中煮沸，并持续搅拌1.4h，经去离子水清洗过滤后，置于真空干燥箱中，于78℃下干燥至恒重，得到预处理后的活性炭；称取3.8g的经预处理后的活性炭，置于100ml浓度分别为0.7mol/l的naoh溶液中，在室温下浸渍14h，经去离子水清洗过滤后，将浸渍处理过的活性炭置于540℃下煅烧3.4h，冷却，研磨过550目筛，得到改性活性炭；
改性玻璃纤维的改性方法为：将玻璃纤维切纱，然后在4.4mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸提7.5min，然后在100℃真空中烘干，即可得到改性玻璃纤维；纳米二氧化钛的粒径为180nm；
本实施例精细化工废气吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、按照重量份称取各个原料；
s2、将改性活性炭、改性玻璃纤维、芦荟提取物、碳纳米管、纳米二氧化钛、铝酸钙、草酸、钛酸四丁酯混合均匀，得到混合材料；
s3、向步骤s2制备的混合材料中加入甲基纤维素、聚乙烯醇，搅拌至半干状态后成型，经过116℃烘干后，在惰性气氛条件下，在540℃焙烧5.5h，即可。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。