本發(fā)明涉及凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物，具體地，涉及一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
谷物烘干機(jī)是一種烘干機(jī)的總成。是糧食烘干機(jī)各種設(shè)備的統(tǒng)稱。按谷物與氣流相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，烘干機(jī)可分為橫流、混流、順流、逆流及順逆流、混逆流、順混流等型式。谷物烘干機(jī)的工作原理為：首先通過加熱裝置將空氣加熱成熱空氣，然后將熱空氣通入谷物中以對(duì)谷物進(jìn)行加熱。
谷物加熱完成后，熱空氣冷卻后的尾氣中含有大量的塵埃顆粒以及谷物呼吸產(chǎn)生的廢氣。目前，谷物烘干機(jī)尾氣的處理方式為：將尾氣排入一根長的管道中，使得尾氣中的塵埃顆粒能夠在管道中沉降下來，然后將尾氣直接排放至大氣中。這種尾氣處理方式不僅需要較大的空間和設(shè)備，同時(shí)尾氣的處理的效果也不是十分理想，一方面,塵埃顆粒難以完全清楚，另一方面，谷物呼吸產(chǎn)生的廢氣(主要是谷物無氧呼吸產(chǎn)生的一氧化碳)沒有得到解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物及其制備方法和應(yīng)用，通過該方法制得的組合物對(duì)于凈化谷物烘干機(jī)尾氣具有優(yōu)異的凈化能力，同時(shí)該制備方法操作簡單，原料易得。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物的制備方法，該制備方法包括：
1)在保護(hù)氣的存在下，將膨潤土進(jìn)行煅燒以制得膨潤土粉末；
2)將活性炭粉末、麥麩粉末、粉煤灰與膨潤土粉末置于酸液中進(jìn)行活化處理以制得活化混合物；
3)將MDI(4,4，-二苯基甲烷二異氰酸酯)、TDI(甲苯二異氰酸酯)、聚醚多元醇、活性氧化鋁、草酸鈦鉀、活性氧化鋁與活化混合物在超聲波的存在下進(jìn)行接觸反應(yīng)以制得發(fā)泡樹脂；
4)將發(fā)泡樹脂粉碎以得到發(fā)泡樹脂粉末，接著將陰離子表面活性劑、水與發(fā)泡樹脂粉末混合以制得基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物。
本發(fā)明還提供了一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物，該組合物通過上述的方法制備而得。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種上述的基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物在凈化谷物烘干機(jī)尾氣中的應(yīng)用。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過各原料和各步驟的協(xié)同作用使得制得的基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物對(duì)于對(duì)于凈化谷物烘干機(jī)尾氣具有優(yōu)異的凈化能力，不僅能夠清除尾氣中的塵埃顆粒，同時(shí)對(duì)谷物呼吸產(chǎn)生的廢氣(主要是谷物無氧呼吸產(chǎn)生的一氧化碳)具有優(yōu)異的吸收能力。此外，本發(fā)明提供的制備方法具有步驟簡單、原料易得、便于推廣的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供了一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物的制備方法，該制備方法包括：
1)在保護(hù)氣的存在下，將膨潤土進(jìn)行煅燒以制得膨潤土粉末；
2)將活性炭粉末、麥麩粉末、粉煤灰與膨潤土粉末置于酸液中進(jìn)行活化處理以制得活化混合物；
3)將MDI(4,4，-二苯基甲烷二異氰酸酯)、TDI(甲苯二異氰酸酯)、聚醚多元醇、活性氧化鋁、草酸鈦鉀與活化混合物在超聲波的存在下進(jìn)行接觸反應(yīng)以制得發(fā)泡樹脂；
4)將發(fā)泡樹脂粉碎以得到發(fā)泡樹脂粉末，接著將陰離子表面活性劑、水與發(fā)泡樹脂粉末混合以制得基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物。
在上述制備方法的步驟1)中，煅燒的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟1)中，煅燒至少滿足以下條件：煅燒溫度為420-450℃，煅燒時(shí)間為4-6h。
在上述制備方法的步驟1)中，保護(hù)氣的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是從保護(hù)效果上考慮，優(yōu)選地，保護(hù)氣選自氮?dú)?、氦氣、氖氣和氬氣中的一種或多種。
在上述制備方法的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對(duì)于100重量份的活性炭粉末，麥麩粉末的用量為20-26重量份，粉煤灰的用量為12-17重量份，膨潤土粉末的用量為35-52重量份。
在上述制備方法的步驟2)中，酸液的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對(duì)于100重量份的活性炭粉末，酸液的用量為300-500重量份，并且酸液的pH為3.5-5。
在上述制備方法的步驟2)中，活性炭粉末、麥麩粉末、粉煤灰與膨潤土粉末的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟2)中，活性炭粉末、麥麩粉末、粉煤灰與膨潤土粉末的粒徑均為10微米以下。
在上述制備方法的步驟2)中，活化處理的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟2)中，活化處理至少滿足以下條件：活化溫度為45-50℃，活化時(shí)間為1-1.5h。
在上述制備方法的步驟3)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟3)中，相對(duì)于100重量份的MDI，TDI的用量為15-24重量份，聚醚多元醇的用量為110-130重量份，活性氧化鋁的用量為15-24重量份，草酸鈦鉀的用量為0.5-2重量份，活化混合物的用量為30-44重量份。
在上述制備方法的步驟3)中，接觸反應(yīng)的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟3)中，接觸反應(yīng)至少滿足以下條件：反應(yīng)溫度為60-85℃，反應(yīng)時(shí)間為6-10h，超聲波的頻率為20-30MHz。
在上述制備方法的步驟3)中，聚醚多元醇的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟3)中，聚醚多元醇選自牌號(hào)L61、牌號(hào)L64和牌號(hào)F68的聚醚多元醇中的一種或多種。
在上述制備方法的步驟4)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟4)中，相對(duì)于100重量份的發(fā)泡樹脂粉末，陰離子表面活性劑的用量為3-5重量份，水的用量為30-50重量份。
在上述制備方法的步驟4)中，發(fā)泡樹脂粉末的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟4)中，發(fā)泡樹脂粉末的粒徑為10微米以下。
在上述制備方法的步驟4)中，陰離子表面活性劑的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的組合物對(duì)凈化谷物烘干機(jī)的尾氣具有更優(yōu)異的凈化能力，優(yōu)選地，在步驟4)中，陰離子表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、月桂醇硫酸鈉和十二烷基萘磺酸鈉中的一種或多種。
本發(fā)明還提供了一種基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物，該組合物通過上述的方法制備而得。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種上述的基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物在凈化谷物烘干機(jī)尾氣中的應(yīng)用。
以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
1)在保護(hù)氣(氮?dú)?的存在下，將膨潤土于430℃下進(jìn)行煅燒5h以制得膨潤土粉末(粒徑10μm以下)；
2)將活性炭粉末(粒徑10μm以下)、麥麩粉末(粒徑10μm以下)、粉煤灰(粒徑10μm以下)、膨潤土粉末與酸液(pH為4)按照100：24：15：39：400的重量比混合，且于48℃下進(jìn)行活化處理1.2h以制得活化混合物；
3)將MDI、TDI、聚醚多元醇(牌號(hào)L61)、活性氧化鋁，草酸鈦鉀與活化混合物按照100：20：120：19：1.2：34的重量比在頻率為25MHz的超聲波的存在下且75℃下進(jìn)行接觸反應(yīng)8h以制得發(fā)泡樹脂；
4)將發(fā)泡樹脂粉碎以得到發(fā)泡樹脂粉末(10微米以下)，接著將陰離子表面活性劑(十二烷基硫酸鈉)、水與發(fā)泡樹脂粉末按照100：4：40重量比混合以制得基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物A1。
實(shí)施例2
1)在保護(hù)氣(氖氣)的存在下，將膨潤土于420℃下進(jìn)行煅燒4h以制得膨潤土粉末(粒徑10μm以下)；
2)將活性炭粉末(粒徑10μm以下)、麥麩粉末(粒徑10μm以下)、粉煤灰(粒徑10μm以下)、膨潤土粉末與酸液(pH為3.5)按照100：20：12：35：300的重量比混合，且于45℃下進(jìn)行活化處理1h以制得活化混合物；
3)將MDI、TDI、聚醚多元醇(牌號(hào)L64)、活性氧化鋁、草酸鈦鉀與活化混合物按照100：15：110：15：0.5：30的重量比在頻率為20MHz的超聲波的存在下且60℃下進(jìn)行接觸反應(yīng)6h以制得發(fā)泡樹脂；
4)將發(fā)泡樹脂粉碎以得到發(fā)泡樹脂粉末(10微米以下)，接著將陰離子表面活性劑(月桂醇硫酸鈉)、水與發(fā)泡樹脂粉末按照100：3：30重量比混合以制得基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物A2。
實(shí)施例3
1)在保護(hù)氣(氬氣)的存在下，將膨潤土于450℃下進(jìn)行煅燒6h以制得膨潤土粉末(粒徑10μm以下)；
2)將活性炭粉末(粒徑10μm以下)、麥麩粉末(粒徑10μm以下)、粉煤灰(粒徑10μm以下)、膨潤土粉末與酸液(pH為5)按照100：26：17：52：500的重量比混合，且于50℃下進(jìn)行活化處理1.5h以制得活化混合物；
3)將MDI、TDI、聚醚多元醇(牌號(hào)F68)、活性氧化鋁、草酸鈦鉀與活化混合物按照100：24：130：24：2：44的重量比在頻率為30MHz的超聲波的存在下且85℃下進(jìn)行接觸反應(yīng)10h以制得發(fā)泡樹脂；
4)將發(fā)泡樹脂粉碎以得到發(fā)泡樹脂粉末(10微米以下)，接著將陰離子表面活性劑(十二烷基萘磺酸鈉)、水與發(fā)泡樹脂粉末按照100：5：50重量比混合以制得基于活性氧化鋁改性的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物A3。
對(duì)比例1
按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得組合物B1，不同的是，步驟3)中未使用活化混合物。
對(duì)比例2
按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得組合物B2，不同的是，步驟3)中未使用草酸鈦鉀。
對(duì)比例3
按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得組合物B3，不同的是，步驟3)中未使用活性氧化鋁。
對(duì)比例4
按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行制得組合物B4，不同的是，步驟4)中未使用陰離子表面活性劑。
檢測(cè)例1
檢測(cè)凈化谷物烘干機(jī)尾氣中PM10.0(粒徑小于或等于10.0μm的塵埃顆粒的濃度，μg/m3)以及CO的濃度(μg/m3)；將上述組合物分別裝填于雙層過濾網(wǎng)中組成過濾器，然后將尾氣分別通過過濾器，然后檢測(cè)經(jīng)過凈化處理后的尾氣中PM10.0以及CO的濃度。
表1
通過上述實(shí)施例、對(duì)比例以及檢測(cè)例可知，本發(fā)明提供的用于凈化谷物烘干機(jī)尾氣的組合物對(duì)于凈化谷物烘干機(jī)尾氣具有優(yōu)異的凈化能力。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。