一种用于净化空气中VOCs的复合吸附剂

本发明公开了一种用于净化空气中VOCs的复合吸附剂,属于大气VOCs治理领域.本发明的一种用于净化空气中VOCs的复合吸附剂,所述的吸附剂的各组分按如下质量份组成:活性氧化铝30-50份,活性炭40-60份,铁矿粉15-20份,球团矿筛下料10-20份,生物质材料8-15份,镁质红土镍矿2-4份,高岭土5-10份,添加剂15-25份.本发明的吸附剂具有较高的孔隙度和比表面积,当VOCs与吸附剂接触时,吸附剂可以和VOCs充分接触,提高了吸附剂的吸附效率,从而实现VOCs高效率,低成本的减排.

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%。

沸石分子筛材料在消除挥发性有机化合物反应中的吸附与催化性能

作为空气污染物的主要成分之一,挥发性有机化合物(VOCs)会极大地破坏生态环境并损害人体健康.在众多消除VOCs的方法中,吸附法由于操作简单、成本低廉的优势而在工业上得以广泛应用.催化燃烧法则因去除效率高,适用范围广且无二次污染等优点被认为是VOCs消除最有效的手段之一.目前,活性炭是最常用的VOCs吸附剂,但存在再生困难、抗湿性差、易燃等诸多问题.与活性炭等常规吸附剂相比,沸石分子筛作为VOCs吸附剂其主要优势在于:(1)沸石分子筛的疏水性可调,通过调控分子筛骨架的硅铝比可以调节分子筛的亲疏水性,高硅铝比的沸石分子筛有着优异的疏水性能,从而可以有效降低在一定湿度条件下水对VOCs分子的竞争吸附;(2)均一的孔径分布可以有效地进行分子识别,从而使吸附剂对VOCs的选择性吸附性大大提高;(3)沸石分子筛一般由硅铝构成,本身不可燃且水热稳定性好,因此能够与微波加热等其他手段相结合以降低吸附剂重生能耗,提高操作安全性;(4)沸石分子筛比表面积大,吸附容量高,是作为蜂窝转轮吸附技术中吸附剂的理想材料,而该技术是目前工业大规模消除VOCs的研究热点.因此,沸石分子筛由于其独特的性质,被视为一种简单高效、选择性好的VOCs吸附剂.现阶段,催化燃烧VOCs所使用的催化剂常用金属氧化物作为载体,但是金属氧化物比表面积相对较小且孔道结构不均一,因此严重影响了催化剂对VOCs的催化燃烧效率,限制了催化燃烧活性的提高.而与金属氧化物载体相比,沸石分子筛材料具有均一的孔道结构以及相对较大的比表面积等优点,而将具有较好吸附选择性和吸附容量的沸石分子筛作为载体,负载活性组分后可以实现催化剂催化燃烧性能的显著提高,从而成为VOCs催化燃烧的理想催化剂.本文综述了目前沸石分子筛材料作为吸附剂和催化剂载体的负载型催化剂消除各类VOCs的研究进展.对于沸石分子筛作为VOCs吸附剂,我们小结了影响其吸附容量和吸附选择性的因素,发现分子筛的孔道大小和阳离子类型与VOCs的吸附情况密切相关.在此基础上,进一步简单介绍了分子筛蜂窝吸附转轮技术的研究现状.对于沸石分子筛作为催化剂载体,我们总结了其用于各类VOCs催化燃烧的研究情况,如烷烃类、芳烃类和醛类等.探究了催化性能的影响因素及相应的催化机理,发现分子筛的孔道结构、阳离子类型、硅铝比等都会显著影响沸石分子筛负载型催化剂的催化活性.最后,探讨了沸石分子筛应用于VOCs消除目前所存在的问题,同时展望了该领域未来的研究和发展方向.

一种橡胶VOCs废气旋流吸附芬顿降解耦合处理成套设备

本实用新型涉及一种橡胶VOCs废气旋流吸附—芬顿降解耦合处理成套设备.该成套设备包括:Ⅰ级旋流吸附分离器,用于进行第一次低精度气固吸附分离;Ⅱ级旋流吸附分离器,用于进行第二次高精度气固吸附分离;与旋流吸附分离系统相连的降解再生槽,用于实现VOCs废气芬顿氧化降解及活性炭吸附颗粒再生;与降解再生槽相连的第一炭球加料罐,第二炭球加料罐,用于VOCs废气和活性炭的混合;浆料泵和引风机,用于提供动力运输.本实用新型采用旋流吸附法去除VOCs废气,通过芬顿氧化降解VOCs废气,同时将吸附剂进行再生回用,具有不产生二次污染,缩短方法流程,降低操作和控制难度,深度高效脱除VOCs废气等优点.