[發(fā)明專利]一種使用多孔有機(jī)小分子液體材料深度脫除氯苯類化合物的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110598016.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113358775A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代成娜;慕明利;陳標(biāo)華;于剛強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N30/02
• 分類號(hào): G01N30/02;G01N30/06;G01N30/20;G01N30/60
• 代理公司: 北京中慧創(chuàng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發(fā)明提供一種使用多孔有機(jī)小分子液體材料脫除氯苯類化合物的方法。所述多孔有機(jī)小分子液體材料為多孔有機(jī)籠固體吸附劑溶解于離子液體中形成均勻分布的多孔液體材料而獲得，將固體吸附劑的多孔性、高效吸附性和離子液體的熱穩(wěn)定性、高溶解性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)氯苯類化合物的優(yōu)異的脫除能力。本發(fā)明的脫除方法不僅利用固體吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積提高吸附能力，而且具備應(yīng)用于工業(yè)管路的前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脫除工業(yè)廢氣中氯苯類化合物的方法，具體涉及使用多孔有機(jī)小分子液體材料深度脫除氯苯類化合物的方法。

背景技術(shù)

揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是引起環(huán)境污染的主要來(lái)源之一，在光照條件下，VOCs易與空氣中的氮氧化物反應(yīng)，從而導(dǎo)致霧霾、大氣光化學(xué)煙霧、溫室效應(yīng)和臭氧層破壞等。VOCs種類繁多，其中含氯揮發(fā)性有機(jī)化合物(Chlorinated volatile organic compounds，CVOCs)因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的毒性、空氣中不容易降解和形成多氯副產(chǎn)物等性質(zhì)成為VOCs中難處理的有機(jī)化合物之一。氯苯類化合物(CBs)作為一類重要的CVOCs，廣泛應(yīng)用于染料、塑料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和有機(jī)合成的中間體。然而，由于其化學(xué)穩(wěn)定性極高而很難降解。隨著CBs的大量排放，人們長(zhǎng)期暴露在危險(xiǎn)環(huán)境中，可能引起頭暈，神經(jīng)衰弱甚至患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，CVOCs的排放受到嚴(yán)格的法律法規(guī)的限制。根據(jù)中國(guó)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 31571-2015)，氯苯類化合物類工業(yè)廢氣的排放濃度不得高于50mg·m^-3。因此，為了人類健康和滿足排放要求，尋找一種合適的方法去除氯苯類化合物廢氣迫在眉睫。

對(duì)于氯苯類化合物排放的治理，廣泛采用且研究較多的脫除氯苯類化合物的方法，主要有吸附法、熱破壞法、降解法、吸收法等。與其他方法相比，吸附法具有去除效率高、凈化徹底、能耗低、可回收溶劑、易于推廣實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。使用吸附法脫除氯苯類化合物時(shí)，吸附劑的選擇至關(guān)重要，通常選擇具有多孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積的吸附劑。當(dāng)其他條件相同時(shí)，比表面積越大，吸附性能往往越好。目前工業(yè)上使用的吸附劑主要分為固體吸附劑和液體吸附劑。固體吸附劑中常見(jiàn)的有活性炭(參見(jiàn)例如紀(jì)利俊等人的文獻(xiàn)《活性炭固定床氯苯類化合物氣體的吸附過(guò)程》)，還有近幾年涌現(xiàn)的一些新型多孔材料，例如高比表面氮化硼(參見(jiàn)蔡晶等人的文獻(xiàn)《高比表面氮化硼對(duì)氯苯類化合物的吸附性能研究》)和高聚物三維有序大孔材料(參見(jiàn)蔡治越的文獻(xiàn)《以殼聚糖為基的三維有序大孔材料的制備及其對(duì)氯苯類化合物的吸附性能研究》)。然而，固體吸附劑的固體性質(zhì)很難在管路中流動(dòng)，因此在工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)輸和泵送連續(xù)系統(tǒng)中受到很大限制。液體吸收劑的流動(dòng)性所帶來(lái)的高效傳遞性、易熱回收、易傳輸?shù)葍?yōu)勢(shì)適合應(yīng)用于工廠管路中，但是傳統(tǒng)的液體吸收劑主要成分為液體溶劑，易揮發(fā)，易造成溶劑損失和二次污染。

綜上所述，開(kāi)發(fā)一種采用新型吸附劑能夠深度脫除氯苯類化合物，實(shí)現(xiàn)氯苯類化合物高吸收率和尾氣含量大幅降低的方法，是亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種使用多孔有機(jī)小分子液體材料脫除氯苯類化合物的方法。所述多孔有機(jī)小分子液體材料為多孔有機(jī)籠固體吸附劑溶解于離子液體中形成均勻分布的多孔液體材料而獲得，將固體吸附劑的多孔性、高效吸附性和離子液體的熱穩(wěn)定性、高溶解性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)氯苯類化合物的優(yōu)異的脫除能力。本發(fā)明的脫除方法不僅利用固體吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)和較大比表面積提高吸附能力，而且具備應(yīng)用于工業(yè)管路的前景。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種使用多孔小分子液體材料深度脫除氯苯類化合物的方法，所述方法包括：

S1：將低溫恒溫槽與填料塔外部焊接的套管的入口相連，通過(guò)設(shè)置低溫恒溫槽泵出的循環(huán)水的流速和循環(huán)水溫度來(lái)調(diào)控所述填料塔的塔內(nèi)溫度，使所述塔內(nèi)溫度保持在10至30℃范圍內(nèi)的任意一個(gè)溫度，塔內(nèi)壓力保持在常壓至3MPa范圍內(nèi)的任意一個(gè)壓力值；

S2：將氮?dú)怃撈康某隹诤褪⒂新缺筋惢衔镆后w的氯苯類化合物儲(chǔ)罐的入口連接，將所述氯苯類化合物儲(chǔ)罐的出口通過(guò)三通閥與氣相色譜和所述填料塔底部分別連接；