一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著全球工業(yè)化、城市化的加速推進(jìn)，復(fù)雜的環(huán)境問題不斷出現(xiàn)，大氣中的揮發(fā)性 有機(jī)化合物、無機(jī)化合物的污染問題日趨嚴(yán)重。在各種揮發(fā)性有機(jī)化合物中，特別是甲醛對 人體造成嚴(yán)重?fù)p害。
[0003] 甲醛（分子式:HCH0)亦稱蟻醛，通常情況下是一種可燃、無色及有刺激性的氣體， 也被成為"萬能的化工原料"。這一特性導(dǎo)致它被廣泛應(yīng)用在塑料工業(yè)、合成纖維、皮革工 業(yè)、醫(yī)藥、染料等領(lǐng)域。
[0004] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18883-2002即《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:室內(nèi)空氣 中甲醛的最高濃度標(biāo)準(zhǔn)為0. lmg/m3。但是，大部分新裝修的室內(nèi)或者新車內(nèi)均超過這個標(biāo) 準(zhǔn)。甲醛對眼睛、呼吸道及皮膚有強(qiáng)烈刺激性。接觸甲醛蒸氣引起結(jié)膜炎、角膜炎、鼻炎、支 氣管炎等。重點發(fā)生喉痙攣、聲門水腫、肺炎、肺水腫。對皮膚有原發(fā)性刺激和致敏作用。濃 溶液可引起皮膚凝固性壞死?？诜苽谇缓拖?，可發(fā)生胃腸道穿孔、休克和肝腎損 害。長期接觸低濃度甲醛可有輕度眼及上呼吸道刺激癥狀、皮膚干燥、皸裂。
[0005] 如何去除甲醛已經(jīng)成為了人們的焦點。目前，除甲醛的技術(shù)主要有物理吸附、光觸 媒、其它方式。
[0006] 1.物理吸附 現(xiàn)目前運(yùn)用的物理吸附技術(shù)主要是利用活性炭的巨大表面積和復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)，這對 空氣中的甲醛、苯以及苯系物有一定的吸附作用。但是，活性炭存在吸附的有機(jī)污染物總量 小、污染物易從活性炭表面脫附造成污染、吸附材料易飽和等問題，單純的利用此技術(shù)有一 定的局限性和不足。
[0007] 2.光觸媒 光觸媒技術(shù)是近幾年發(fā)展較快、研究較多的一項技術(shù)。其主要利用光催化劑(常見的納 米級TiO2)吸收近紫外區(qū)的輻射光能，經(jīng)與空氣中的水蒸氣接觸后產(chǎn)生一種活性很高的羥 基自由基粒子（· 0H)再對吸附在催化劑表面的有機(jī)物進(jìn)行催化氧化分解。但是，表面吸附 的水蒸氣在弱光或無光催化條件下會使催化劑微孔堵塞，降低催化劑的活性，從而阻礙了 反應(yīng)的進(jìn)行(Shahed K,Al-Shahry.Efficient photochemical water splitting by splitting by a chemically modified n_Ti〇2[J].Science，2002,297(27):2243)。而且， 即便用現(xiàn)有的納米TiO2催化技術(shù)，苯及苯系物也不能完全清除，且光催化反應(yīng)生成苯酚，后 者是具有高毒、強(qiáng)腐蝕性的有害污染物。
[0008] 3.其它方式 目前公知的除甲醛的方案有以下幾種： 3.1.亞硫酸(氫)鹽去除甲醛 HCH0+S032-+H2〇#H2C(OH)S〇3-+ 0H- 因為所涉及的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的PH值的升高，反應(yīng)逆向進(jìn)行， 會釋放出其吸收的甲醛造成再次污染。 3.2.羧酸或者二羧酸(酯)與氨或水合肼反應(yīng)去除甲醛 因為該反應(yīng)的生成物是酰肼類物質(zhì)，其本身具有刺激性氣味、毒性，反應(yīng)過程中造成二 次污染。
[0009] 3.3氧化劑型化學(xué)去除劑化合物(高錳酸鉀)去除甲醛 酸性環(huán)境： 2Mn04>6H++5HCH0^5HC00H+Mn2++3H20 5HC00H+2Mn04>6H+^2Mn2++5C02T+8H 20 堿性環(huán)境： 2Mn〇4-+OH-+3HCH0-3HC00-+Mn〇2+2H20 3HCOO>2Mn〇4>H2〇^2Mn〇2+3C02T+5〇H_ 利用高錳酸鉀在酸性環(huán)境或者堿性環(huán)境下去除甲醛的原理是通過其氧化作用將甲醛 的醛基氧化生成二氧化碳和水。但是，由于高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性、腐蝕性且易制毒、易制 爆，根據(jù)《危險化學(xué)品安全管理條例》和《易制毒化學(xué)品管理條例》，已被公安部門列為管制 品。所以，該方法具有局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明目的是提供一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，解決現(xiàn)有的去除甲醛的方 法存在各種弊端的問題。
[0011] 本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，使含甲醛氣體依次通 過吸收液A和吸收液B，從而去除甲醛，其中，吸收液A為銨鹽溶液或氨水，吸收液A的pH值范 圍為8-14，吸收液B為氯化鈉溶液。
[0012] 進(jìn)一步地，銨鹽為氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、硝酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氟化銨、 碘化銨或溴化銨中的一種或多種。
[0013] 進(jìn)一步地，吸收液A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1%-28%。
[0014] 進(jìn)一步地，吸收液B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.4%。
[0015] 進(jìn)一步地，吸收液A的溫度范圍為10°c-36°c。
[0016] 本發(fā)明的原理用離子方程式表示為： 4NH4++6HCH0= (CH2) 6N4H++3H++6H20 (CH2) 6腿++順3= (CH2) 6N4+NH4+H++NH3=NH4+H ++0H-=H2O 因此，在本發(fā)明中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，堿性環(huán)境使其反應(yīng)正向進(jìn)行，直到吸收液A中的 NH4+完全消耗，反應(yīng)才終止。
[0017] 吸收液A揮發(fā)出的少量氨氣通過吸收液B，吸收液B能提高氨氣的溶解度，讓氨氣溶 于吸收液B的溶液中的NH4+和0?Γ結(jié)合成NH 3 · H2O機(jī)會減少，使NH3 · H2O的電離度增大30%。從 而防止氨氣逃逸。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點： 本發(fā)明的方法中，吸收液A中的銨鹽溶液或者氨水在堿性環(huán)境能與甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)， 反應(yīng)完全、效率高且生成的化合物可被回收用作醫(yī)藥行業(yè)。此外，本發(fā)明所用的吸收液A，如 氨水、氯化銨、碳酸氫銨等都是安全、價格低廉、容易購買，并且本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，操作 簡便，在常壓下，溫度在10°c~36°C均能實現(xiàn)。
【具體實施方式】
[0019]實驗例1:氨水在堿性環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)去除甲醛(室內(nèi)溫度為20°c ± 2°C) 1. 將100mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%氨水加入至250ml圓底燒瓶； 2. 滴加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為13; 3. 將70ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%甲醛溶液加入至250ml圓底燒瓶，搖勻； 4. 將圓底燒瓶塞上單孔橡膠塞，常溫下反應(yīng)(若在室外進(jìn)行且室外溫度小于10°C，需水 浴法加熱到l〇°C~36°C); 5. 將單孔橡膠塞裝上套好玻璃導(dǎo)管并伸入盛有250ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的氯化鈉溶液的 容器中； 6. 取樣，過濾。將得到的濾液、濾渣分別處理。取濾液IOml加入新制的氫氧化銅溶液
若有甲醛殘留，會出現(xiàn)磚紅色沉淀)加熱至沸騰； 7. 未出現(xiàn)磚紅色沉淀； 8. 將濾渣干燥； 9. 得到無色有光澤結(jié)晶； 10. 由此表明，甲醛與氨水在堿性條件下反應(yīng)生成新化合物且未發(fā)現(xiàn)甲醛的殘留。 [0020]實驗例2:碳酸氫銨在堿性環(huán)境下發(fā)生反應(yīng)去除甲醛(室內(nèi)溫度為20°C ± 2°C) 1. 于200ml燒杯中加入160ml水、25g碳酸氫銨，攪拌均勾至完全溶解，加入至500ml圓底 燒瓶； 2. 滴加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為13; 3. 將55ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%甲醛溶液加入至500ml圓底燒瓶； 4. 按實施例1步驟4、5、6、8操作； 5. 未出現(xiàn)磚紅色沉淀和得到無色有光澤的晶體； 6. 由此表明，甲醛與碳酸氫銨在堿性條件下反應(yīng)生成新化合物且未發(fā)現(xiàn)甲醛的殘留。 [0021 ]實驗例3:碳酸氫銨及氯化銨的混合物在堿性條件下去除甲醛(室內(nèi)溫度為20°C 土 2°〇 1. 于200ml燒杯中加入160ml水、12.5g碳酸氫銨、12.5g氯化銨，攪拌均勾至完全溶解， 加入至500ml圓底燒瓶； 2. 滴加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為13; 3. 將60ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%甲醛溶液加入至500ml圓底燒瓶； 4. 按實施例1步驟4、5、6、8操作； 5. 未出現(xiàn)磚紅色沉淀和得到無色有光澤的晶體； 由此表明，甲醛與碳酸氫銨及氯化銨的混合物在堿性條件下反應(yīng)生成新化合物且未發(fā) 現(xiàn)甲醛的殘留。
[0022]上述實驗例表明，通過本發(fā)明的吸收液A和吸收液B后，能完全去除甲醛，證明理論 上的可行性。
[0023] 實施例1 在密閉環(huán)境中（長寬高均為30cm)，通過抽氣機(jī)(控制排氣量為0.25L/h)使甲醛濃度為 0.68mg/m3的氣體依次通過吸收液A和吸收液B，其中，吸收液A為500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的碳 酸氫銨溶液，吸收液B為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氯化鈉溶液，通氣30min。每隔一定時間測一次密閉 環(huán)境中甲醛的濃度。在45min時測得密閉環(huán)境中甲醛的濃度為0.42 mg/m3, Ih時為0.3 mg/ m3,2hS〇.lmg/m3,4hS〇.03mg/m3。
[0024] 實施例2 在新裝修的IOOm2房間中，測得甲醛濃度為0.14mg/m3。通過抽氣機(jī)使甲醛濃度為 0.14mg/m3的氣體依次通過吸收液A和吸收液B，其中，吸收液A為500ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨 水溶液，吸收液B為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氯化鈉溶液。每隔一定時間測一次密閉環(huán)境中甲醛的濃 度。在Ih時測得房間中甲醛的濃度為0.11 mg/m3,2h時為0.08 mg/m3,4h為0.02 mg/m3。
[0025] 以上所述實施例僅表達(dá)了本申請的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對本申請保護(hù)范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本申請技術(shù)方案構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本 申請的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，其特征在于，使含甲醛氣體依次通過吸收液A和 吸收液B，從而去除甲醛，其中，吸收液A為銨鹽溶液或氨水，吸收液A的pH值范圍為8-14，吸 收液B為氯化鈉溶液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，其特征在于，所述銨鹽為 氯化銨、硫酸銨、硫酸氫銨、硝酸銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氟化銨、碘化銨或溴化銨中的一種或 多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，其特征在于，吸收液A的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.1%_28%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，其特征在于，吸收液B的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于〇. 4%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，其特征在于，吸收液A的 溫度范圍為10°C_36°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種去除含甲醛氣體中甲醛的方法，使含甲醛氣體依次通過吸收液A和吸收液B，從而去除甲醛，其中，吸收液A為銨鹽溶液或氨水，吸收液A的pH值范圍為8-14，吸收液B為氯化鈉溶液。本發(fā)明的方法中，吸收液A中的銨鹽溶液或者氨水在堿性環(huán)境能與甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)完全、效率高且生成的化合物可被回收用作醫(yī)藥行業(yè)。此外，本發(fā)明所用的吸收液A，如氨水、氯化銨、碳酸氫銨等都是安全、價格低廉、容易購買，并且本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，操作簡便，在常壓下，溫度在10℃～36℃均能實現(xiàn)。
【IPC分類】B01D53/78, B01D53/72
【公開號】CN105477996
【申請?zhí)枴緾N201610036236
【發(fā)明人】楊川, 馬致遠(yuǎn), 蔣斌
【申請人】四川遠(yuǎn)琳達(dá)機(jī)電科技有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月20日