本发明属于催化剂制备,具体涉及一种用于脱除臭氧的液体吸收剂。
背景技术:
1、大气中vocs、nox等前驱体发生反应和使用o3的行业尾气排放是大气中o3的主要来源。过量的o3会造成全球气候变暖、粮食减产、诱发人类身体疾病等危害。因此,控制大气中o3浓度对于维护生态环境具有重要的意义。
2、国家早在《环境空气质量标准》(gb 3095-2012)标准中对环境空气中o3浓度限制进行了规定,要求日最大8小时平均浓度为100 ug/m3。在大气vocs和nox浓度已经逐年下降的背景下,降低使用o3行业排放尾气中o3量将是未来控制大气o3含量的主要方向之一。
3、目前,对于臭氧的去除方法主要为催化分解法。但现有的使用o3的行业尾气具有臭氧浓度高、湿度大和排放集中等特点,当使用固体催化剂分解o3时,尾气中的大量水蒸气会在催化剂表面与o3形成竞争吸附,影响o3脱除率,固体催化剂在使用一段时间后,活性会发生大幅下降,分解效率低。
技术实现思路
1、本发明是为了解决固体催化剂在污水处理领域中使用时,大量水蒸气会在催化剂表面与o3形成竞争吸附,使催化剂发生水中毒现象,影响臭氧分解效率的问题,提供了一种用于脱除臭氧的液体吸收剂。
2、发明采用如下技术方案:一种用于脱除臭氧的液体吸收剂,组分包括:质量浓度为1~3 g/l的硝酸银、质量浓度为3~6 g/l硫酸氧钒、质量浓度为9~18 g/l的乳酸亚铁、质量浓度2~5 g/l的臭氧增溶剂以及甲酸,所述甲酸的加入量为使液体吸收剂的ph值为2.5~3.5。
3、进一步的,所述甲酸的质量百分浓度为45~50%。
4、进一步的,所述臭氧增溶剂为钠盐。
5、进一步的,所述钠盐为草酸钠、乙酸钠、碳酸钠和二甲苯磺酸钠中的任一种。
6、进一步的,所述吸收剂在使用时的吸收温度为25℃~70℃,将吸收剂由喷嘴雾化后喷入尾气流经烟道,吸收剂的喷入量为尾气流量的25~40%。
7、本发明制备得到的液体吸收剂以硝酸银、硫酸氧钒和乳酸亚铁为活性成分,其中ag+可与o3反应形成中间态氧物种,而硫酸氧钒和乳酸亚铁则能够通过v4+/v5+、fe2+/fe3+离子价态变化,调整吸收剂氧化还原性能,促进o3与还原剂反应及其自身的分解。同时,本发明加入的还原剂甲酸在诸多可溶于水且危害较小的还原剂中最易与o3反应,使用甲酸作为还原剂时,o3分解率最高,而甲酸的弱酸性还可以加强催化剂成分在吸收剂中的溶解稳定性,保持吸收剂的分解效率。
8、本发明的优点具体如下:
9、(1)液体吸收剂吸收尾气中o3进入溶液,在催化剂的作用下,还原剂甲酸与o3发生反应,生成无害的二氧化碳和氧气,达到脱除尾气中o3的目的,在应用过程中,根据尾气流量、o3浓度可以调控吸收剂喷入量,即可实现稳定持续的o3脱除;
10、(2)分解效率高:活性成分的选择能够调整吸收剂氧化还原性能,促进o3与还原剂反应及其自身的分解,增溶剂能够增加o3的溶解率,使吸收剂在尾气接触时更快的吸收o3,o3分解率稳定保持在98%以上;
11、(3)吸收剂可回收循环使用、成本低:对喷入的吸收剂进行收集并过滤,并向吸收剂中补加甲酸成分,当吸收剂ph值达到2.5~3.5范围内即可重复使用,即每批吸收剂使用后仅仅消耗少量价格低廉的甲酸,即可循环使用。
1.一种用于脱除臭氧的液体吸收剂,其特征在于:组分包括:质量浓度为1~3 g/l的硝酸银、质量浓度为3~6 g/l硫酸氧钒、质量浓度为9~18 g/l的乳酸亚铁、质量浓度2~5 g/l的臭氧增溶剂以及甲酸,所述甲酸的加入量为使液体吸收剂的ph值为2.5~3.5。
2.根据权利要求1所述的用于脱除臭氧的液体吸收剂,其特征在于:所述甲酸的质量百分浓度为45~50%。
3.根据权利要求1所述的用于脱除臭氧的液体吸收剂,其特征在于:所述臭氧增溶剂为钠盐。
4.根据权利要求3所述的用于脱除臭氧的液体吸收剂,其特征在于:所述钠盐为草酸钠、乙酸钠、碳酸钠和二甲苯磺酸钠中的任一种。
5.根据权利要求1所述的用于脱除臭氧的液体吸收剂,其特征在于:所述液体吸收剂在使用时氛围温度为25℃~70℃,将吸收剂由喷嘴雾化后喷入尾气流经烟道,吸收剂的喷入量为尾气流量的25~40%。