超重力吸收法治理甲苯廢氣基礎(chǔ)研究.pdf

1、甲苯是典型的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs),它的大量排放引起了越來(lái)越多的關(guān)注。目前治理甲苯廢氣最常用的技術(shù)有燃燒法和吸附法,但是針對(duì)甲苯廢氣濃度低、氣量大、廢氣中含有膠粒等顆粒、排放時(shí)段不固定、建廠初期沒(méi)有考慮預(yù)留VOCs治理設(shè)備所需場(chǎng)地的場(chǎng)合,燃燒法和吸附法都因各自的使用限制,無(wú)法經(jīng)濟(jì)、高效的對(duì)甲苯廢氣進(jìn)行治理。針對(duì)上述場(chǎng)合,采用吸收法治理甲苯廢氣是較適宜的方法,但主要受到吸收劑和吸收設(shè)備的限制。本研究利用表面活性劑在溶液中形成的膠束對(duì)

2、甲苯的增溶作用,增大甲苯在吸收劑中的表觀溶解度,同時(shí)采用具有傳質(zhì)性能高、設(shè)備體積小、填料不易堵塞且開(kāi)停車(chē)方便等特點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)填料床作為吸收設(shè)備,建立超重力吸收法治理甲苯廢氣的工藝。
　　根據(jù)對(duì)增溶作用的方式及影響因素的分析,選用Tween系列表面活性劑為主表面活性劑,在鼓泡裝置內(nèi)考察不同表面活性劑復(fù)配溶液吸收甲苯廢氣的性能,得到吸收效果較優(yōu)的復(fù)配吸收劑配方。結(jié)果表明:表面活性劑溶液用于吸收甲苯廢氣是可行的;Tween系列表面活性劑中

3、Tween-20對(duì)甲苯的吸收效果最優(yōu),且隨著表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,甲苯吸收率提高;表面活性劑復(fù)配溶液對(duì)甲苯的吸收效果明顯優(yōu)于單一表面活性劑溶液;Span系列表面活性劑中的Span-20與Tween-20的復(fù)配效果最優(yōu),隨著添加量的增加,甲苯吸收率先增加后不變,最大可提高約15％;隨著磷酸三丁酯添加量的增加,甲苯吸收率先增加后略有降低,當(dāng)磷酸三丁酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.578％時(shí),吸收率提高25％左右;復(fù)配之后表面活性劑溶液的表面張力發(fā)生較明

4、顯的變化,表面張力越小有利于吸收劑對(duì)甲苯的吸收。
　　采用頂空分析法分析甲苯與復(fù)配吸收劑間的氣液平衡,以及溫度對(duì)復(fù)配吸收劑中甲苯亨利系數(shù)的影響。結(jié)果表明:表面活性劑的復(fù)配對(duì)甲苯的亨利系數(shù)有明顯的影響;在表面活性劑復(fù)配溶液中甲苯的亨利系數(shù)較單一表面活性劑溶液明顯降低;溫度對(duì)甲苯在表面活性劑復(fù)配溶液中的亨利系數(shù)的影響程度明顯低于單一表面活性劑溶液。
　　以旋轉(zhuǎn)填料床為吸收裝置,采用吸收效果最優(yōu)的復(fù)配吸收劑,考察超重力因子、液氣比

5、等參數(shù)對(duì)甲苯吸收率的影響,確定適宜的工藝操作參數(shù)。結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)填料床用于吸收治理甲苯廢氣是可行的;甲苯吸收率隨著超重力因子和氣體流量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì),隨著液氣比的增大先增加后趨于穩(wěn)定,填料的潤(rùn)濕程度對(duì)甲苯吸收率有重要影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了適宜的工藝操作條件:在超重力因子為33.42,液氣比為5~6.67 L/m3,氣體流量為6 m3/h,在入口甲苯濃度為500 ppm時(shí),吸收率可達(dá)到74.2％左右。
　　研究結(jié)果表明,采