[發(fā)明專利]一種利用親水性可切換可逆溶劑吸收氣體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法

有效

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• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108201773B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李英杰;劉相良;常海玉;田森林;寧平;黃建洪;胡學(xué)偉
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種利用親水性可切換可逆溶劑吸收氣體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，屬于環(huán)境保護(hù)與綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用不溶于水的親水性可切換的可逆溶劑吸收揮發(fā)性有機(jī)物，在通入CO₂的條件下親水性可切換的可逆溶劑形成碳酸鹽而溶于水，分離出揮發(fā)性有機(jī)物，可逆溶劑的碳酸鹽水溶液中通入惰性氣體或空氣，或者加熱使其CO₂排出，可逆溶劑的碳酸鹽便逆轉(zhuǎn)為疏水性的可逆溶劑與水溶液分層，從而回收可逆溶劑。本發(fā)明方法可解決傳統(tǒng)溶劑吸收揮發(fā)性有機(jī)物后再生困難、且易造成二次污染等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用親水性可切換可逆溶劑吸收氣體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，屬于環(huán)境保護(hù)與綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，揮發(fā)性有機(jī)物所帶來的空氣污染問題日趨嚴(yán)重，僅次于顆粒污染物的一大類大氣污染物。由于其污染量大范圍泛廣、所造成的危害極其嚴(yán)重，尋找一種既高效又經(jīng)濟(jì)的VOCs污染控制技術(shù)已成當(dāng)前的緊迫任務(wù)。含揮發(fā)性有機(jī)物的氣體治理方法主要有兩類，一類是非回收法，如催化燃燒、光催化氧化等；另一類是回收法，如吸附法和吸收法。回收法能最大限度的利用資源、創(chuàng)造更多的價(jià)值，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。吸收法是一種發(fā)展歷史悠久、技術(shù)成熟、應(yīng)用范圍廣泛的化工分離技術(shù)，在對揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行凈化的同時還能實(shí)現(xiàn)資源化，是一種含揮發(fā)性有機(jī)物氣體的常用處理方法之一。

目前已有許多專利公開了利用吸收劑凈化處理廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，如CN105749702A、CN103721550A、CN106512658A、CN105727693A，但存在吸收劑和揮發(fā)性有機(jī)物分離難、成本高，致使不能有效的回收揮發(fā)性有機(jī)物及吸收劑，且吸收過程產(chǎn)生的含有揮發(fā)性有機(jī)物的廢液易導(dǎo)致二次污染。因此，迫切需求一種高效經(jīng)濟(jì)、綠色環(huán)保的吸收劑來替代傳統(tǒng)的吸收劑，解決傳統(tǒng)吸收劑和污染物分離難及高能耗問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對吸收劑吸收揮發(fā)性有機(jī)物后，吸收劑再生困難、成本高、易導(dǎo)致污染等問題，提供一種利用親水性可切換可逆溶劑吸收氣體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，利用不溶于水的親水性可切換的可逆溶劑吸收揮發(fā)性有機(jī)物，在通入CO₂的條件下親水性可切換的可逆溶劑形成碳酸鹽而溶于水，分離出揮發(fā)性有機(jī)物，可逆溶劑的碳酸鹽水溶液中通入惰性氣體或空氣，或者加熱使其CO₂排出，可逆溶劑的碳酸鹽便逆轉(zhuǎn)為疏水性的可逆溶劑與水溶液分層，從而回收可逆溶劑。本發(fā)明方法可解決傳統(tǒng)溶劑吸收揮發(fā)性有機(jī)物后再生困難、且易造成二次污染等問題。

一種利用親水性可切換可逆溶劑吸收氣體中揮發(fā)性有機(jī)物的方法，具體步驟如下：

（1）將含有揮發(fā)性有機(jī)物的氣體通入吸收設(shè)備中，在溫度為-20~60℃、氣壓為1~50atm條件下，與可逆溶劑充分接觸吸收20~50min，得到含有揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸收體系；其中可逆溶劑為親水性可逆溶劑；

（2）將水加入到步驟（1）所得的含有揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸收體系中，并混合均勻得到混合體系，在溫度為-10~50℃條件下，將二氧化碳通入混合體系中反應(yīng)50min以上，靜置得到上層有機(jī)相和下層水相；其中水的體積為飽和吸收體系體積的10~70%，二氧化碳的體積不少于混合體系體積的5%；

（3）在溫度為0~80℃條件下，將空氣或惰性氣體通入步驟（2）所得下層水相中反應(yīng)30~120min，靜置得到上層可逆溶劑和下層的水，其中空氣或惰性氣體的體積不少于下層水相體積的50%。