本發明涉及凈化谷物烘干機尾氣的組合物，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尾氣的組合物及其制備方法和應用。
背景技術：
谷物烘干機是一種烘干機的總成。是糧食烘干機各種設備的統稱。按谷物與氣流相對運動方向，烘干機可分為橫流、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谷物進行加熱。
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生的廢氣。目前，谷物烘干機尾氣的處理方式為：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備，同時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，谷物呼吸產生的廢氣(主要是谷物無氧呼吸產生的一氧化碳)沒有得到解決。
技術實現要素：
本發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尾氣的組合物及其制備方法和應用，通過該方法制得的組合物對于凈化谷物烘干機尾氣具有優異的凈化能力，同時該制備方法操作簡單，原料易得。
為了實現上述目的，本發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尾氣的組合物的制備方法，該制備方法包括：
1)在保護氣的存在下，將膨潤土進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行接觸反應以制得發泡樹脂；
4)將發泡樹脂粉碎以得到發泡樹脂粉末，接著將陰離子表面活性劑、水與發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尾氣的組合物。
本發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尾氣的組合物，該組合物通過上述的方法制備而得。
本發明進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尾氣的組合物在凈化谷物烘干機尾氣中的應用。
通過上述技術方案，本發明通過各原料和各步驟的協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尾氣的組合物對于對于凈化谷物烘干機尾氣具有優異的凈化能力，不僅能夠清除尾氣中的塵埃顆粒，同時對谷物呼吸產生的廢氣(主要是谷物無氧呼吸產生的一氧化碳)具有優異的吸收能力。此外，本發明提供的制備方法具有步驟簡單、原料易得、便于推廣的優點。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
本發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尾氣的組合物的制備方法，該制備方法包括：
1)在保護氣的存在下，將膨潤土進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行接觸反應以制得發泡樹脂；
4)將發泡樹脂粉碎以得到發泡樹脂粉末，接著將陰離子表面活性劑、水與發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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟1)中，煅燒至少滿足以下條件：煅燒溫度為420-450℃，煅燒時間為4-6h。
在上述制備方法的步驟1)中，保護氣的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是從保護效果上考慮，優選地，保護氣選自氮氣、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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟2)中，相對于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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟2)中，相對于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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟3)中，相對于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，接觸反應的具體條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟3)中，接觸反應至少滿足以下條件：反應溫度為60-85℃，反應時間為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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟3)中，聚醚多元醇選自牌號L61、牌號L64和牌號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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟4)中，相對于100重量份的發泡樹脂粉末，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，發泡樹脂粉末的粒徑可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，在步驟4)中，發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選擇，但是為了使得制得的組合物對凈化谷物烘干機的尾氣具有更優異的凈化能力，優選地，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尾氣的組合物，該組合物通過上述的方法制備而得。
本發明進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尾氣的組合物在凈化谷物烘干機尾氣中的應用。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
實施例1
1)在保護氣(氮氣)的存在下，將膨潤土于430℃下進行煅燒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℃下進行接觸反應8h以制得發泡樹脂；
4)將發泡樹脂粉碎以得到發泡樹脂粉末(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尾氣的組合物A1。
實施例2
1)在保護氣(氖氣)的存在下，將膨潤土于420℃下進行煅燒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℃下進行接觸反應6h以制得發泡樹脂；
4)將發泡樹脂粉碎以得到發泡樹脂粉末(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尾氣的組合物A2。
實施例3
1)在保護氣(氬氣)的存在下，將膨潤土于450℃下進行煅燒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℃下進行接觸反應10h以制得發泡樹脂；
4)將發泡樹脂粉碎以得到發泡樹脂粉末(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尾氣的組合物A3。
對比例1
按照實施例1的方法進行制得組合物B1，不同的是，步驟3)中未使用活化混合物。
對比例2
按照實施例1的方法進行制得組合物B2，不同的是，步驟3)中未使用草酸鈦鉀。
對比例3
按照實施例1的方法進行制得組合物B3，不同的是，步驟3)中未使用活性氧化鋁。
對比例4
按照實施例1的方法進行制得組合物B4，不同的是，步驟4)中未使用陰離子表面活性劑。
檢測例1
檢測凈化谷物烘干機尾氣中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中組成過濾器，然后將尾氣分別通過過濾器，然后檢測經過凈化處理后的尾氣中PM10.0以及CO的濃度。
表1
通過上述實施例、對比例以及檢測例可知，本發明提供的用于凈化谷物烘干機尾氣的組合物對于凈化谷物烘干機尾氣具有優異的凈化能力。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。