一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂及其制备方法

技术领域

本发明属于吸附剂材料技术领域，涉及一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂及其制备方法。

背景技术

在连续性化工生产装置，钯、铂、铑等贵金属负载型催化剂为保持高效、稳定催化活性，需要间断性或连续性对催化剂进行再生。在催化剂再生过程中，往往会加入氯气、四氯乙烯等氯类物质促使催化剂活性组分再次均匀分布，减小粒径，提高活性组分分散度。不可避免的，分散催化剂活性组分的氯类物质会随着催化剂进入反应器中，在高温反应环境及催化剂共同作用下，有氯化氢和少量的氯类有机物生成，物料中的氯化氢、水、硫化氢处于同一个环境中，极易形成HCl-H

目前，工业应用的脱氯剂是以CaO、Na

发明内容

本发明的目的在于提供一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂的制备方法，该方法制得的脱氯剂

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：将间苯二酚、模板剂、交联剂、氢氧化钠固体溶解于适量的无水乙醇中，间苯二酚与模板剂的摩尔比为1：(0.01～0.1)，间苯二酚与交联剂的摩尔比为1：(0.01～0.1)，间苯二酚与氢氧化钠的摩尔比为：1：(2～3)；

步骤二：30～50℃水浴恒温、搅拌下，将35～40wt％的甲醛水溶液倒入分液漏斗中加至步骤一的液体中，滴加完成后继续搅拌30min，间苯二酚与甲醛的摩尔比为：1：(1～3)；

步骤三：将M

所述的M

步骤四：将固体样品破碎、研磨至80～120目，放入水平管式加热炉中进行炭化处理，获得介孔复合材料，即为产品脱氯吸附剂。

作为优选，所述的模板剂为P123、F127、F108、聚乙二醇-2000、聚乙二醇-4000、18-冠醚-6、十六胺、十六烷基三甲基溴化铵、三辛基甲基氯化铵、四丁基溴化铵中的一种或多种。优选的，所述的模板剂为P123、F127、聚乙二醇-2000、18-冠醚-6中的一种或多种。最优选的，所述的模板剂为F127、聚乙二醇-2000中的一种或两种。

作为优选，所述的间苯二酚与模板剂的摩尔比为1：(0.03～0.06)。

作为优选，所述的交联剂为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六次甲基四胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、对苯甲酰醌二肟、丙二胺、三羟甲基丙烷、双马来酰亚胺、二乙烯基苯、三甲基环己烷中的一种或多种。优选的，所述的交联剂为对苯甲酰醌二肟、六次甲基四胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、双马来酰亚胺中的一种或多种。最优选的，所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、双马来酰亚胺中的一种或两种。

作为优选，所述的间苯二酚与交联剂的摩尔比为1：(0.05～0.1)。

作为优选，所述的M

作为优选，所述的M

作为优选，步骤三中，恒温干燥的条件是130℃恒温干燥6h。

作为优选，步骤四所述的炭化处理条件：保护气为纯度≥99.999％的惰性气体，气体流量为100～500mL/min，从室温以1～3℃/min升温速率升至700～1000℃恒温3～8h，然后自然降温至室温。进一步优选的是，以2℃/min升温速率升至700℃。

作为优选，所述的惰性气体为氮气、氦气、氩气中一种。

一种本发明所述的制备方法得到的高比表面积、高氯容量的脱氯剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用非离子表面活性剂与可溶性酚醛树脂进行自由组装作为炭源前驱体，再加入可溶性碱金属盐，高温炭化处理制得脱氯剂。制备炭源前驱体期间加入少量的交联剂，可以大大降低高温炭化过程中介孔炭骨架塌陷的几率，提高复合材料的热稳定性，从而保证脱氯剂有很高的比表面积；

(2)运用本发明制备的脱氯剂，介孔K

(3)本发明中脱氯活性组分K

(4)本发明制备的脱氯剂操作简单、氯容大、成本较低，并且是以介孔炭为骨架，处理更换的废剂也十分简便，在工业脱氯剂中有可观的应用前景。

附图说明

图1为本发明的高比表面积、高氯容量脱氯剂脱氯性能评价设备示意简图，其中，1：氮气瓶；2：氯化氢气体瓶；3,4：质量流量计；5：混合器；6,12：过滤器；7,13,15,16：针型阀；8,11：体积流量计；9：U型管式电阻炉；10：温度计；14：尾气吸收槽。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1

一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂的制备方法，具体步骤是：

(1)将间苯二酚和模板剂聚乙二醇-2000溶解于100mL无水乙醇中，然后将交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺和氢氧化钠固体加入其中，其中间苯二酚与聚乙二醇-2000的摩尔比为1：0.05，间苯二酚与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：0.06，间苯二酚与氢氧化钠的摩尔比为1：2.2，充分搅拌，直至全部溶解；

(2)量取适量的37wt％甲醛溶液倒入分液漏斗中，使间苯二酚与甲醛的摩尔比为：1：2，40℃水浴恒温、机械搅拌下缓慢滴加至步骤(1)得到的液体中，滴加完成后继续搅拌30min，得到黄色溶胶液体；

(3)将KCl固体、CaCl

(4)将步骤(3)得到的固体样品破碎、研磨至100目左右，放入水平管式加热炉中进行炭化处理，保护气为氮气(N

脱氯剂的脱氯性能检测试验采用固定床动态吸附装置测试制得的脱氯剂的脱氯性能，实验装置简图如图1所示。该评价设备包括管路连接的混合器5，U型管式电阻炉9和尾气吸收槽14，氮气瓶1和氯化氢气体瓶2分别经各自的质量流量计3,4进入混合器5，混合后经体积流量计8进入U型管式电阻炉9，U型管式电阻炉9设有温度计10，U型管式电阻炉9出口管路经体积流量计11与尾气吸收槽14相连，混合器5出口设置分支管路，分支管路上依次设置过滤器6、针型阀7，该分支管路终端与吸附入口氯化氢浓度检测相连；体积流量计11与尾气吸收槽14相连的管路上设置分支管路，该分支管路上依次设置过滤器12、针型阀13，该分支管路终端与吸附出口氯化氢浓度检测相连，该分支管路终端设有次级分支管路，该段次级分支管路上设置针型阀16，其一段分支管路连通至尾气吸收槽14，另一段分支管路设有针型阀15并连通至吸附入口氯化氢浓度检测。

将10.0g的介孔K

其中，穿透氯容的计算公式为：

实施例2

用模板剂F127代替实施例1中模板剂聚乙二醇-2000，其它步骤同实施例1。

实施例3

用交联剂双马来酰亚胺代替实施例1中交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺，其它步骤同实施例1。

实施例4

用间苯二酚与聚乙二醇-2000的摩尔比为1：0.08代替实施例1中间苯二酚与聚乙二醇-2000的摩尔比为1：0.05，其它步骤同实施例1。

实施例5

用间苯二酚与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：0.08代替实施例1中间苯二酚与N,N-亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为1：0.06，其它步骤同实施例1。

实施例6

用间苯二酚、KCl、CaCl

实施例7

用130℃恒温干燥6h代替实施例1中150℃恒温干燥4h，其它步骤同实施例1。

实施例8

用保护气为氦气代替实施例1中保护气为氮气，其它步骤同实施例1。

实施例9

用以2℃/min升温速率升至700℃代替实施例1中以2℃/min升温速率升至900℃，其它步骤同实施例1。

对比例1

用氯化氢浓度为：400ppm代替实施例1中氯化氢浓度为：200ppm，其它步骤同实施例1。

性能测试结果对实施例1～9、对比例1中所制备的脱氯剂测定其比表面积、孔容和孔径，以及对氯化氢吸附性能测试结果列于表1。

表1本发明实施例1～9、对比例1中制备的脱氯剂BET参数及吸附性能参数

从表1中可以看出，本发明的介孔K

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的一种高比表面积、高氯容量的脱氯剂及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。