活性炭吸附与安全脱附废气中甲苯工艺参数的研究

挥发性有机物(VOCs)是形成大气雾霾和PM2.5的重要前驱物,且具有"三致"作用和遗传毒性,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁.某橡胶厂60万风量低浓度废气处理工程拟购某活性炭厂蜂窝活性炭作为吸附剂吸附废气中的甲苯,通过实地取样并对活性炭进行表面积和孔容孔径分析并通过活性炭脱附试验及循环再生试验,研究了脱附过程中温度,气速,活性炭装填体积与甲苯脱附浓度的关系以及活性炭吸附剂的循环再生能力,选择安全的脱附工艺参数.试验结果表明:活性炭样品比表面积为600~700 m2/g,甲苯脱附出口浓度随温度,气速和活性炭装填体积增加而增大;在温度为180~210℃之间时,甲苯脱附出口浓度急剧增加两倍,需缓慢控制升温过程;试验条件下,甲苯脱附出口浓度与活性炭装填体积近似成正比;活性炭吸附剂对甲苯的循环再生性能良好.

活性炭吸附-氮气脱附冷凝回收工艺在制药行业有机废气治理中的应用

介绍了活性炭吸附-氮气脱附冷凝回收工艺,及其在江苏某制药企业原料药厂的应用案例.系统投入运行后VOCs排放浓度<40 mg/m3,远低于国家和江苏省地方排放标准,并且能够长期稳定运行.经过长期运行总结,活性炭再生周期约为7 d,每个吸附罐每次脱附可冷凝回收约1 m~3的有机溶剂.VOCs治理,脱附,回收效果明显,因此活性炭吸附-氮气脱附冷凝回收是制药行业VOCs治理的一种稳定有效的治理工艺,建议结合各制药企业废气特点进行推广运用.

吸附低浓度有机废气的新型高分子树脂研究

挥发性有机化合物(VOCs)的污染是目前大气环境面临的重要问题之一,工业上广泛采用操作简单,运行费用低,处理效率高的吸附技术对其进行治理.活性炭是目前常用的VOCs吸附剂,但在实际工业应用中存在易燃易爆,疏水性差,脱附困难等缺陷.而高分子树脂具有高比表面积,大孔容,超疏水性,易脱附等优点,可以有效弥补传统吸附剂结构上的缺陷.本文首先选用商业大孔吸附树脂X-5,AB-8,D101,D1400,XAD-2树脂,系统地考察了 VOCs种类,VOCs浓度,不同湿度对这五种树脂吸附VOCs性能的影响.结果表明,大孔吸附树脂对沸点高分子直径大的VOCs具有更好的吸附效果,高比表面积,大孔容,孔径小的树脂更有利于对VOCs的吸附,且吸附基本不受水汽影响.脱附实验表明,吸附的VOCs在60℃下就能基本脱附,具有很好的再生性能.但是,大孔吸附树脂对低浓度VOCs的吸附性能与活性炭相比有较大差距,需要研发孔径更小,比表面积更高的高分子微孔吸附树脂.为了进一步缩小树脂孔径,提高比表面积,论文制备了两种高分子吸附树脂StD-1和PDVB.通过动态吸附实验测定303K,318K,333K时,二氯甲烷和乙醇在StD-1树脂上的吸附等温线.同样,测定甲苯在上述温度时在PDVB树脂上的吸附等温线.结果表明:①StD-1和PDVB树脂在低温高压区对VOCs有很好的吸附效果;在实验温度范围内,Dubinin-Astakov方程对三种吸附剂的吸附实验数据具有很好的拟合效果;②不同温度下的qv-ε关系曲线基本叠合在一起,因此可以根据在某个温度下测得的等温线预测另一任何温度的等温线;③利用Clansius-Clapeyron方程计算得到的等量吸附热数据表明,StD-1树脂的等量吸附热低于活性炭的吸附热;④在不同温度和不同VOCs浓度条件下,Yoon-Nelson模型对StD-1和PDVB树脂床层动态吸附穿透曲线均能进行很好拟合,通过模型参数对穿透曲线也能进行很好预测.基于PDVB树脂特有的孔道结构,超大的比表面积和对VOCs优良的吸附特性,论文考虑将二乙烯苯(DVB)单体引入到介孔分子筛MCM-41改性其孔道内部,并在水热条件下引发聚合,以改善MCM-41孔径较大,骨架结构稳定性差的缺点,成功合成出小孔径,高水热稳定性有机-无机复合材料(PDVB@MCM-41).考察吸附剂对不同浓度甲苯的吸附性能和吸附剂水热稳定性.结果表明,与原始MCM-41相比,合成出来的有机-无机复合材料平均孔径从MCM-41的2.4nm缩小到2.0nm,壁厚从1.1924nm增厚至1.6763nm,对甲苯浓度为1000mg/m3的吸附量约为原始MCM-41的2.2倍,经过10h水热处理后PDVB@MCM-41仍然保有MCM-41的介孔结构,说明具有高水热稳定性.在80℃低温下即可使吸附剂(PDVB@MCM-41)吸附的甲苯脱附完全,具有很好的再生性能.

晶片电容"无尘室"车间大气污染源分析及治理措施选择对VOCs减排作用的探讨——以珠三角某电子企业电容扩建项目为例

晶片电容生产企业的"球磨-涂工-印刷"是在"无尘室"车间完成的。经过详细的工艺分析与物料衡算,得出该类车间废气在整个电容生产工艺中是重要的大气污染源。以珠三角某电子企业电容扩建项目为例,对该企业现有项目"无尘室"废气治理措施进行分析,指明了现有项目难以满足印刷行业VOCs排放标准及珠三角有机废气控制要求,在冷凝法、膜分离法、吸附法、生物法、燃烧法及低温等离子体法的对比选择中选择了"活性炭吸附+高温脱附催化燃烧工艺+低温等离子体方法"作为改进措施,并核算了采用该种方法后VOCs减排量与废活性炭更换量。