化工废气净化处理工艺优化:从传统到新型吸附剂的突破

在工业化的进程中,化工产业在创造经济价值与产品供应方面发挥着关键作用,但伴随而来的废气污染也给生态环境与人类健康带来巨大压力.近年来,各国政府不断加强对有机废气,含硫含氮化合物以及其他有毒有害气体的排放管控,促使化工企业寻求更加高效与环保的处理方式.传统燃烧法或催化法在应对高浓度的有机废气时较为有效,但可能存在能耗过大或对装置要求严苛的问题.吸附技术则因相对简便及能耗较低而受到广泛青睐,然而常规吸附剂如普通活性炭或沸石在处理某些复杂组分时往往表现不足,吸附饱和后再生条件苛刻,且易受温度与……

活性半焦净化有机废气过程的气氛效应研究

近几十年来,人们逐渐认识到有机废气对环境和人类健康的巨大危害性,因此在环境工程领域对有机废气的治理越来越受到人们的重视.有机废气的来源广泛,其中主要包括喷漆,印刷,金属除油和脱脂,粘合剂,制药,塑料和橡胶加工等行业的废气等.目前,有机废气的治理方法多种多样,其中主要包括吸附法,冷凝法,膜法和生物法等. 本文主要是以活性半焦为吸附剂来对有机废气进行吸附,研究活性半焦净化有机废气过程中的气氛效应,及吸附过程中各组分气体之间的相互作用对活性半焦吸附效果的影响.半焦是煤在较低温度(600～700℃)下热解的产物.目前对活性半焦的研究大多数是在烟气脱硫上,国内还没有半焦或半焦改性用于有机废气处理技术研究方面的报道. 在本文中,我们对单组分及多组分挥发性有机物(包括甲苯,苯,乙酸乙酯和正己烷)在活性半焦上的吸附行为进行了考察;此外,还利用不同浓度的H_2O_2溶液对活性半焦进行改性.通过这些实验对不同有机气体间吸附的影响及半焦改性对有机气体吸附的影响进行考察.本文还利用E-L方程对各组分吸附平衡进行理论预测和分析,并与实验结果进行比较. 研究结果表明:用固定床活性半焦对挥发性有机物进行吸附,出口废气浓度低于有机废气排放标准.四种挥发性有机物在半焦上的吸附强弱顺序为:甲苯>乙酸乙酯>苯>正己烷.多组分挥发性有机物共存的情况下,吸附能力弱的挥发性有机物发生浓度跃升现象,但吸附能力强的挥发性有机物不能完全置换吸附能力弱的挥发性有机物.用不同浓度的H_2O_2对半焦进行改性后发现30%浓度的H_2O_2改性效果最好,改性半焦对甲苯,苯,乙酸乙酯和正己烷的吸附能力都有所提高,对甲苯的吸附提高最大.纯组分的吸附平衡与Langmuir方程非常吻合,可用Langmuir方程拟合.多组分吸附的情况下,E-L方程对多组分吸附总量的预测与实验结果非常吻合,但它对各个组分吸附量的预测会产生偏差. 采用半焦活化并用于有机废气的净化工艺既可以解决产煤大省副产半焦的出路,开发出有效利用半焦的新技术,又能为吸附法净化有机废气提供更廉价易得的高效吸附剂.从而为活性半焦代替活性炭用于工业有机废气的净化提供理论依据和技术支撑.

一种高效除甲醛去味空气净化吸附剂及制备方法

本发明涉及一种高效除甲醛去味空气净化吸附剂及制备方法,其原料组成及重量百分比为:活性炭20-40%,硅藻土20-40%,凹凸棒土5-10%,膨润土5-10%,电气石5-10%,海泡石5-10%,崔化剂2-10%,添加剂2-10%.本发明主要用于消除空气中游离甲醛,苯,甲苯,TVOC等有害物质,从而解决室内,车内的空气污染,达到净化空气的目的.

挥发性有机废气的高效净化和溶剂回收技术研究

近年来,随着中国经济水平的快速增长,挥发性有机物的消费量也大大地增加,从而导致向环境中排放的挥发性有机气体也同样增加.因此,加强对有机污染物的治理可以减少其本身对环境和人类的危害.针对我国排放量大,污染严重的典型挥发性有机物(VOCs)—酯类有机物(乙酸乙酯,乙酸异丙酯,乙酸丁酯),采用静动态吸附,程序升温脱附方法研究了颗粒活性炭对乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸异丙酯,乙酸丁酯等酯类VOCs的吸附,脱附性能;采用精馏,萃取精馏,分子筛吸附结合Aspen plus化工模拟软件探讨了分离提纯有机溶剂中酯类溶剂的精馏条件和吸附性能.以便为挥发性有机废气的高效净化和溶剂回收技术的工业化应用提供科学依据.吸附,程序升温脱附研究表明:颗粒活性炭对酯类的吸附过程符合朗格缪尔吸附方程,静态吸附饱和量分别为乙酸乙酯0.3986g/g活性炭,乙酸丁酯0.3836g/g活性炭,乙酸异丙酯0.262g/g活性炭;最适宜吸附温度在30℃左右;活性炭脱附活化能的大小依次为乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸异丙酯乙酸丁酯,脱附活化能分别是20.18 KJ/mol,28.4 KJ/mol,27.4 KJ/mol,51.9KJ/mol.多组分吸附/脱附表明,低温区(80℃),乙酸乙酯和乙酸异丙酯的脱附速率明显要高于乙酸丁酯,中温区(80-120℃),乙酸丁酯脱附速率最大.活性炭吸附混合有机废气的再生过程可采用分段控制温度的加热方式,分离回收不同溶剂.活性炭对混合酯类有机废气的吸附/脱附结果表明:活性炭对有机废气的吸附能力的大小与各组分自身的性质有关.沸点越大,汽化潜热越大的物质越容易被活性炭吸附,其吸附量相对也越大.沸点越低,汽化潜热越小的物质越容易被脱附,吸附量也相对较小.填料精馏,萃取精馏结合Aspen plus化工模拟软件研究表明:乙酸乙酯和乙醇,乙酸乙酯和水均可产生共沸物,难以有效精馏提纯;普通精馏采用1.6m塔高回流比为6时,精馏产物乙酸乙酯含量仅达80%以上;分子筛吸附水的能力远大于吸附乙醇的能力,可以用分子筛吸附有机溶剂中的水分.采用加入萃取剂二甲基亚砜去除有机溶剂中的乙醇的萃取+萃取精馏方式,可得到含量为94.2%的乙酸乙酯,比直接采用萃取精馏的方法能耗减少约25%和萃取剂的使用量减少90%.