一种有机废气的处理工艺

摘要

一种有机废气的处理工艺。本发明选用金属铜和/或锰替代现有技术的银以制备金属掺杂分子筛催化剂，实验表明，向氧化锰八面体分子筛催化剂中掺入铜和/或镍后，可以提高甲苯的去除效率，而两种金属同时掺入时，去除效果可以得到显著提高。另外，甲苯去除效果随着金属掺杂量的提高呈现出先升高后降低的趋势，在实施例4的条件下，去除率更是达到了85.7％，明显好于现有技术中掺银氧化锰八面体分子筛催化剂。本发明的催化剂可以广泛应用于包含甲苯的有机废气处理工艺中。

权利要求

1.一种有机废气的处理工艺，所述有机废气包含甲苯，其特征在于，选用低温等离子技术结合氧化锰八面体分子筛催化剂去除有机废气中的甲苯；所述氧化锰八面体分子筛为金属掺杂氧化锰八面体分子筛，所述金属为铜和镍，选用金属硝酸盐为掺杂金属前驱体；催化剂中Cu的质量分数为1.3%，Ni的质量分数为2.1%；

所述氧化锰八面体分子筛催化剂的制备过程包括以下步骤：配置溶液A：将0.589g KMnO4加入10mL去离子水中，充分搅拌使其溶解；

配置溶液B：将0.88g MnSO4加入3mL去离子水中，而后添加0.7mL浓度为70%的HNO3，充分搅拌使其溶解；

向溶液B中缓慢滴入溶液A，滴完并充分溶解后，放入回流装置内，在120℃下恒温搅拌

24h；

用去离子水在真空下抽滤冲洗溶液，并在120℃下干燥12h。

2.一种如权利要求1所述的有机废气的处理工艺，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸铜和硝酸镍。

说明书

一种有机废气的处理工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及有机废气处理领域，具体涉及一种有机废气的处理工艺。

背景技术

[0002] 挥发性有机物(volatile organic compounds)是一类有机化合物的统称。VOCs种类繁多，包括各种烷烃、烯烃、醛酮芳香烃、脂类及它们的衍生物等。大气中的VOCs不仅对人体健康产生直接危害，同时是大气中生成二次污染物的重要前提物质，还有可能对提高城市和区域的大气氧化能力产生重要影响，导致城市光化学烟雾、灰霾等大气复合污染问题日益严重。现有技术中，有学者采用Ag掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂结合低温低离子工艺净化有机废气，但是，金属Ag属于贵金属，这样无疑提高了有机废气的处理成本。有鉴于此，有必要设计一种低成本处理有机废气的工艺方法。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种有机废气的处理工艺，该处理工艺对有机废气中甲苯的去除率超过70％。

[0004] 一种有机废气的处理工艺，所述有机废气包含甲苯，具体工艺方法为选用低温等离子技术结合氧化锰八面体分子筛催化剂去除有机废气中的甲苯。

[0005] 优选地，所述氧化锰八面体分子筛为金属掺杂氧化锰八面体分子筛。

[0006] 优选地，所述金属为铜和镍中的一种或多种。

[0007] 优选地，所述金属为铜和镍。

[0008] 优选地，所述氧化锰八面体分子筛催化剂的制备过程包括以下步骤：

[0009] A.配置溶液A：将0.589g KMnO4加入10mL去离子水中，充分搅拌使其溶解；

[0010] B.配置溶液B：将0.88g MnSO4加入3mL去离子水中，而后添加0.7mL浓度为70％的HNO3，充分搅拌使其溶解；

[0011] C.向溶液B中缓慢滴入溶液A，滴完并充分溶解后，放入回流装置内，在120℃下恒温搅拌24h；

[0012] D.用去离子水在真空下抽滤冲洗溶液，并在120℃下干燥12h。

[0013] 优选地，所述催化剂中掺杂金属的质量分数为2％‑6％。

[0014] 优选地，催化剂中Cu的质量分数为1.3％，Ni的质量分数为2.1％。

[0015] 优选地，选用金属硝酸盐为掺杂金属前驱体。

[0016] 优选地，所述硝酸盐为硝酸铜和/或硝酸镍。

[0017] 本发明选用金属铜和/或锰替代现有技术的银以制备金属掺杂分子筛催化剂，实验表明，向氧化锰八面体分子筛催化剂中掺入铜和/或镍后，可以提高甲苯的去除效率，而两种金属同时掺入时，去除效果可以得到显著提高。另外，甲苯去除效果随着金属掺杂量的提高呈现出先升高后降低的趋势，在实施例4的条件下，去除率更是达到了85.7％，明显好于现有技术中掺银氧化锰八面体分子筛催化剂。本发明的催化剂可以广泛应用于包含甲苯的有机废气处理工艺中。

具体实施方式

[0018] 下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果，但是本发明的实施方式不局限于此。

[0019] 根据现有技术的记载，采用回流法制备1g氧化锰八面体分子筛催化剂，具体方法如下：

[0020] (5)配置溶液A：将0.589g KMnO4加入10mL去离子水中，充分搅拌使其溶解；

[0021] (6)配置溶液B：将0.88g MnSO4加入3mL去离子水中，而后添加0.7mL浓度为70％的HNO3，充分搅拌使其溶解；

[0022] (7)向溶液B中缓慢滴入溶液A，滴完并充分溶解后，放入回流装置内，在120℃下恒温搅拌24h；

[0023] (8)用去离子水在真空下抽滤冲洗溶液，并在120℃下干燥12h。

[0024] 实施例1

[0025] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜和硝酸镍以制备Cu/Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为1％，Ni的质量分数为1％。

[0026] 实施例2

[0027] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜和硝酸镍以制备Cu/Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为2％，Ni的质量分数为2％。

[0028] 实施例3

[0029] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜和硝酸镍以制备Cu/Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为3％，Ni的质量分数为3％。

[0030] 实施例4

[0031] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜和硝酸镍以制备Cu/Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为1.3％，Ni的质量分数为2.1％。

[0032] 实施例5

[0033] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜和硝酸镍以制备Cu/Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为2.1％，Ni的质量分数为1.3％。

[0034] 实施例6

[0035] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸铜以制备Cu掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Cu的质量分数为3.4％。

[0036] 实施例7

[0037] 在氧化锰八面体分子筛催化剂制备过程的回流装置内添加硝酸镍以制备Ni掺杂氧化锰八面体分子筛催化剂，并确保催化剂中Ni的质量分数为3.4％。

[0038] 对比例1

[0039] 选用未作掺杂处理的氧化锰八面体分子筛催化剂。

[0040] 以下，选用实施例1‑7和对比例1中的(掺杂)氧化锰八面体分子筛催化剂结合低温等离子体工艺去除甲苯以衡量本发明的催化加对于甲苯的去除效果，其中，气体流量为180mL/min，氧气含量为5％，气体停留时间为5s，输入电压为8kV，能量密度2800J/L，具体实验细节请参照现有技术“氧化锰八面体分子筛协同等离子体净化废气(黄智)”。试验结果如表1所示。

[0041] 表1甲苯去除率

[0042]

[0043]

[0044] 从表1可以看到，向氧化锰八面体分子筛催化剂中掺入铜和/或镍后，可以提高甲苯的去除效率，而两种金属同时掺入时，去除效果可以得到显著提高。另外，甲苯去除效果随着金属掺杂量的提高呈现出先升高后降低的趋势，在实施例4的条件下，去除率更是达到了85.7％，明显好于现有技术中掺银氧化锰八面体分子筛催化剂。

[0045] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。