[發明專利]低泡有機廢氣吸收劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201210540915.2
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103007714A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 陳定盛;岑超平;唐志雄;方平;陳志航;陳雄波
• 申請（專利權）人: 環境保護部華南環境科學研究所
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于大氣污染控制技術領域，特別涉及一種低泡有機廢氣吸收劑及其制備方法和利用其凈化含芳香烴、烷烴、酯類、醛酮醇類、鹵代烴、有機硫化物和氯化物等工業有機廢氣的方法。

背景技術

工業排放的有機廢氣是揮發性有機物（VOCs）的重要來源，所涉及的行業眾多，具有排放強度大、濃度高、污染物種類多、持續時間長等特點。VOCs主要包括烷烴、烯烴和芳香烴以及各種含氧烴、鹵代烴、氮烴、硫烴、低沸點多環芳烴等，排放到大氣中會造成嚴重的環境污染，對生態系統、大氣環境以及人類健康造成很嚴重的危害。一些活性強的VOCs可以在一定條件下與氮氧化物發生光化學反應，引起地表臭氧濃度的增加，形成光化學煙霧污染，也可以與大氣中的一些自由基反應，形成二次有機氣溶膠。部分VOCs如氯代烴類則消耗平流層的臭氧，形成臭氧空洞。此外，VOCs還會對人體健康造成一定的危害，比如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等，具有神經性毒性和遺傳性毒性，長期接觸可以導致白血病和貧血癥。

目前VOCs處理方法主有吸附法、燃燒法、催化燃燒法、吸收法、生物法、光催化法、等離子體法等，其中吸收法具有對有機廢氣的成分、濃度和風量適應范圍廣、操作控制簡單、且無需對廢氣進行預處理的優點，得到廣泛地應用。近年來，表面活性劑作為活性組分得到廣泛的研究和應用，但是在某些應用場合，特別是易起泡的物料體系，存在如下問題：1）吸收過程中產生大量穩定氣泡，影響傳質效率和VOCs去除效果；2）由于泡沫產生對顆粒物的攜帶作用，導致除塵效率降低；3）由于泡沫占據吸收塔大量的空間，使得系統通風量降低，影響水泵運轉和生產安全；4）吸收劑回收到循環池時，由于大量氣泡的產生與累積導致吸收劑從循環池邊緣溢出，造成嚴重的浪費并且污染環境。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種低泡型能同時處理多種污染物的有機廢氣吸收劑，該吸收劑具有低泡沫性，對VOCs的去除效率高，投資和運行成本低，且原料來源廣泛等特點，對減輕大氣中揮發性有機物污染、光化學煙霧和PM2.5的危害有著重要意義。

本發明的另一目的在于提供上述低泡有機廢氣吸收劑的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述低泡有機廢氣吸收劑的應用。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：一種低泡有機廢氣吸收劑，所述低泡有機廢氣吸收劑由以下按質量百分比計的組分組成：

所述表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支鏈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯（15）醚、脂肪醇聚氧乙烯（20）醚和脂肪酸單乙醇酰胺聚乙二醇醚的一種以上，優選為脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支鏈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸單乙醇酰胺聚乙二醇醚中的一種以上；更加優選為脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支鏈脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸單乙醇酰胺聚乙二醇醚，三者的重量比為1：1：1～2。

所述有機廢氣吸收劑優選由以下按質量百分比計的組分組成：

所述助劑為聚乙二醇和聚乙烯醇的一種以上；所述聚乙二醇平均分子量優選為200～400。

所述無機鹽為偏硅酸鈉、層狀硅酸鈉、聚丙烯酸鈉、硅酸鈉、碳酸鈉和氯化鈉的一種以上；無機鹽更加優選為偏硅酸鈉、層狀硅酸鈉、硅酸鈉和氯化鈉的一種以上。

所述助劑和無機鹽能強化吸收效果和增大揮發性有機污染物在吸收劑中的溶解度。

上述低泡有機廢氣吸收劑界面活性高，能使VOCs/水界面張力降到10-3mN/m以下，提高吸收凈化效率；表面活性劑用量低，且在較寬的濃度范圍內均可獲得超低界面張力，增溶的VOCs的質量是表面活性劑使用量的1～20倍。

上述低泡有機廢氣吸收液的制備方法，包括如下步驟：將表面活性劑用水進行溶解，得到溶液；將助劑和無機鹽加入到所得溶液中，同時不斷地攪拌均勻，得到低泡有機廢氣吸收劑。

上述低泡有機廢氣吸收劑在工業有機廢氣處理的應用，包括如下步驟：將低泡有機廢氣吸收劑從吸收塔上端送入吸收塔內，霧化噴淋而下；將有機廢氣經集氣罩收集并由風機增壓后由吸收塔底端進入吸收塔，氣液兩相在吸收塔內充分接觸，完成吸收反應后，得到飽和的低泡有機廢氣吸收劑；然后將飽和的低泡有機廢氣吸收劑經過蒸餾或者熱吹脫，回收低泡有機廢氣吸收劑中的有用組分，將回收后的殘余液作為吸收劑循環使用，有機廢氣得到凈化后排向大氣，對環保要求更高的污染物（例如禁排的有機污染物）進行二級處理如吸收或吸附。