浸渍炭催化剂的氨味逸出成因调查
2022-06-13温宇慧郭军军
工业催化 2022年3期
裴 佩,温宇慧,赵 晴,郭军军,崔 洪
(山西新华防化装备研究院有限公司催化剂研究所,山西 太原 030008)
浸渍炭的功能是吸附和过滤化学毒剂或工业有毒有害气体。作为一种典型的防护用活性炭催化剂和吸附剂,ASC浸渍炭[1]的制备方法通常以氨水为溶剂和金属氨络合物为前驱体,将铜、铬和银采用浸渍方法负载在活性炭表面,最后经焙烧形成活性的金属氧化物。国内外防护浸渍炭的生产都普遍采用该配方及工艺,主要原因是由于金属氨络合物的分解温度低于活性炭的着火温度,采用空气加热的方式,即可完成催化剂的焙烧工序。然而,含氨配方的应用也会给产品带来“氨味”的逸出或释放问题,引起使用者的不适。特别是在高温潮湿的工作环境中,浸渍炭的“氨味”问题显得更加突出。因此,国内外都对浸渍炭产品的“氨”逸出量或“氨”含量制定了相应的产品标准[2-3]。
要想从源头上消除浸渍炭的“氨味”,就需要将浸渍液配方从“含氨”改为“无氨”,或不采用以金属氨络合物为活性金属前驱体的配方。有研究者将硝酸盐或硫酸盐作为浸渍前驱体[4-6]。研究表明,与铜氨络合物[Cu(NH3)2CO3]分解温度150 ℃相比,分解硝酸铜的温度为(190~220) ℃[6],分解硫酸铜的温度则约350 ℃[5]。前驱体分解温度的提高不仅需要提高产品的焙烧温度,而且还要为了避免着火采用惰性气体[6]或密闭[7]的焙烧环境。另外,还需增加处理SO2或NOx等焙烧尾气的净化设施。这些都会导致生产成本的提高。
考虑到“无氨”配方的使用会增加额外的生产环节和成本,国内外研究人员倾向于在现有的工艺基础上对配方和工艺参数进行调整,以达到降低或消除浸渍炭 “氨味”逸出的目的。……
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