一种用于处理苯系物有机废气的吸收液及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于处理苯系物有机废气的吸收液及制备方法，吸收液按质量百分比计，原料组成如下：85.6％～97.8％水，1.5％～12.5％碳酸盐，0.01％～5％助剂，0.1％～7％分散剂；制备方法包括如下步骤：按照所述的质量百分比将碳酸盐溶于水中制得溶液，然后将助剂与分散剂加入上述溶液中，即得到苯系物有机废气的吸收液。本发明的吸收液主要由水、无机盐、助剂及分散剂组成，来源广泛、价格低廉、制备简单，对设备无腐蚀作用，无二次污染；吸收液对中低浓度的苯系物有机废气具有较高的去除率，能够达到75％以上；吸收液主要是无机盐的水溶液，粘度低、发泡量小，循环泵能耗低，同时废水容易处理。
【专利说明】一种用于处理苯系物有机废气的吸收液及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业废气环境污染治理【技术领域】，具体涉及一种用于处理苯系物有机废气的吸收液及其制备方法。
【背景技术】
[0002]苯系物(如苯、甲苯、二甲苯等)作为重要的化工原料或溶剂广泛应用于农药、医药、燃料、香料生产、喷漆、制药等行业。绝大多数苯系物均为有毒的有机化合物，排放到空气中不仅造成大气污染，且对人体有着巨大的危害。如苯进入体内可在造血组织本身形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害，血象检查可发现白细胞、血小板减少，全血细胞减少与再生障碍性贫血，甚至发生白血病。甲苯可经呼吸道和消化道进入人体，对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。二甲苯在长期接触后可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女性月经异常等。
[0003]苯系物有机废气的处理方法主要有吸收法、吸附法、催化氧化法、直接燃烧法等。对于中低浓度的苯系物有机废气，吸附法所用的吸附剂成本高，更换频繁且再生困难，适用于低浓度的有机废气。催化氧化法对催化剂和反应温度要求很高，且具有爆炸的隐患。直接燃烧法需加入辅助燃料(如柴油、天然气等)进行燃烧，成本较高，容易形成二次污染。与这几种技术相比，吸收法因具有工艺成熟、操作简单、运行稳定、应用范围广、二次污染少等优点而被广泛应用。
[0004]吸收剂的选择对吸收法十分重要，理想的吸收剂应具有的特点有:对有机废气的吸收容量大；抗氧化性、抗泡沫性好，能够长期使用；粘度低，且对设备无腐蚀作用。常用的吸收剂类型有矿物油、水复合吸收剂、高沸点有机溶剂。矿物油普遍成本较高，粘度较大；高沸点有机溶剂容易造成二次污染；水复合吸收剂一般有水-矿物油、水-表面活性剂-助剂等吸收剂，成本较低，且对苯系物有机废气有较好的吸收效果，但是吸收液后续处理较困难。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于处理苯系物有机废气的吸收液及制备方法，该吸收液来源广、价格低廉，对苯系物有机废气吸收效果良好。
[0006]一种用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，按质量百分比计，原料组成如下:
[0007]85.6%?97.8%水，1.5%~ 12.5%碳酸盐，0.01%?5%助剂，0.1%~ 7%分散剂。
[0008]优选地，原料组成为:86%?94%水，5%?8%碳酸盐，0.05%?0.7%助剂，
0.5%?2.8%分散剂。
[0009]进一步优选，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的至少I种；所述助剂为腐植酸钠、醋酸钠中的至少I种；所述分散剂为聚乙二醇、木质素磺酸钠中的至少I种。
[0010]本发明采用碳酸盐作为吸收液的主吸收成分，碳酸盐为无机盐，来源广、价格低，无机盐的水溶液，粘度低、发泡量小，循环泵能耗低，同时废水容易处理；采用有机酸盐类助剂进一步提高苯系物在溶液中的溶解度，提高其在液相的传质性能，同时起到一定酸碱度缓冲作用，提高吸收容量；而分散剂主要作用是可以提高吸收后苯系物分子在液相的分散性，避免其团聚后影响后续苯系物的吸收，提高吸收液的有效利用率。吸收液的各成分之间相互协同相互促进，共同提高吸收液对烟气中苯系物的吸收效率。
[0011 ] 更优选地，所述碳酸盐为碳酸钠，所述助剂为腐殖酸钠，所述分散剂为木质素磺酸钠。
[0012]最优选地，按质量百分比计，原料组成为:87%水，7%碳酸钠，0.5%腐殖酸钠，5.5%木质素磺酸钠。在该最优选配方下，吸收液对有机废气中苯、甲苯、二甲苯废气的去除率均达到80%左右。
[0013]本发明的吸收液用于吸收有机废气时，所述吸收液的流量与吸收的苯系物有机废气的气量之比为5-15L/m3。
[0014]本发明还提供了一种所述用于处理苯系物有机废气的吸收液的制备方法，包括如下步骤:
[0015]按照所述的质量百分比将碳酸盐溶于水中制得溶液，然后将助剂与分散剂加入上述溶液中，即得到苯系物有机废气的吸收液。
[0016]各成分质量百分比为:85.6%?97.8%水，1.5%?12.5%碳酸盐，0.01 %?5%助剂，0.1%?7%分散剂。
[0017]本发明的用于处理苯系物有机废气的吸收液，可按如下方法应用于工业废气处理:
[0018]苯系物有机废气引风机由风管引入喷淋塔，废气在上升过程中与喷嘴喷出吸收液喷雾进行逆向的气液接触吸收。雾粒在下降过程中吸收废气中的苯系物，进入塔底循环液池；废气经过吸收净化后，再沿着吸收塔向上，经过塔顶的除雾板脱水除雾后由风机引入排气筒排入大气。
[0019]吸收液采用塔内循环吸收装置，循环水泵将塔底的吸收液重新打到塔顶喷淋而下，重新与废气进行气液接触吸收，最后回流至塔底循环使用。为保持塔内吸收液的吸收效率，大部分吸收液加入新鲜吸收剂循环回流，一小部分吸收液进入废水处理系统。
[0020]本发明与现有的技术相比，具有如下的优点:
[0021](I)吸收液主要由水、无机盐、助剂及分散剂组成，来源广泛、价格低廉、制备简单，对设备无腐蚀作用，无二次污染。
[0022](2)吸收液对中低浓度的苯系物有机废气具有较高的去除率，能够达到75%以上。
[0023](3)吸收液主要是无机盐的水溶液，粘度低、发泡量小，循环泵能耗低，同时废水容易处理。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
[0025]将碳酸钠溶于水得到碳酸钠溶液，然后将助剂醋酸钠与分散剂聚乙二醇200溶于碳酸钠溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:90%水，8%碳酸钠，0.1%醋酸钠，1.9%聚乙二醇200。
[0026]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为10ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为10L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为78.6%、75.8%、74.3%。
[0027]实施例2
[0028]将碳酸钠溶于水得到碳酸钠溶液，然后将助剂腐植酸钠与分散剂聚乙二醇400溶于碳酸钠溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:88.6%水，10%碳酸钠，0.5%腐殖酸钠，0.9%聚乙二醇400。
[0029]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为10ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为10L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为80.3%、77.0%、
78.6%。
[0030]实施例3
[0031]将碳酸钾溶于水得到碳酸钾溶液，然后将助剂醋酸钠与分散剂木质素磺酸钠溶于碳酸钾溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:92%水，5%碳酸钾，0.7%醋酸钠，2.3%木质素磺酸钠。
[0032]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为10ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为10L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为75.8%、77.6%、
73.1%。
[0033]实施例4
[0034]将碳酸钾溶于水得到碳酸钾溶液，然后将助剂腐殖酸钠与分散剂聚乙二醇200溶于碳酸钾溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:93%水，4%碳酸钾，0.2%腐植酸钠，2.8%聚乙二醇200。
[0035]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为200ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为8L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为71.8%、72.9%、76.7%。
[0036]实施例5
[0037]将碳酸钠+碳酸钾溶于水得到混合溶液，然后将助剂醋酸钠与分散剂聚乙二醇600溶于混合溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:86%水，4%碳酸钠，4碳酸钾，I %醋酸钠，5%聚乙二醇600。
[0038]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为10ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为8L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为78.8%、73.1%、
74.6%。
[0039]实施例6
[0040]将碳酸钠+碳酸钾溶于水得到混合溶液，然后将助剂腐植酸钠与分散剂木质素磺酸钠溶于混合溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:87%水，7%碳酸钠，0.5%腐殖酸钠，5.5%木质素磺酸钠。
[0041]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为150ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为15L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为81.6%、79.4%、80.5%。
[0042]实施例7
[0043]将碳酸钠+碳酸钾溶于水得到混合溶液，然后将助剂腐植酸钠与分散剂聚乙二醇200溶于混合溶液，之后不断地搅拌，得到苯系物有机废气吸收液。吸收液各成分质量百分比为:94%水，5%碳酸钾，0.05%醋酸钠，0.95%木质素磺酸钠。
[0044]将气量为8L/min，苯、甲苯、二甲苯浓度均为10ppm的混合有机废气通入吸收反应器，控制液气比为15L/m3，得到苯、甲苯、二甲苯废气的去除率分为75.8%、73.9%、
79.4%。
【权利要求】
1.一种用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，按质量百分比计，原料组成如下: 85.6%?97.8%水，1.5%?12.5%碳酸盐，0.01%?5%助剂，0.1%?7%分散剂。
2.根据权利要求1所述用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾中的至少I种。
3.根据权利要求1所述用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，所述助剂为腐植酸钠、醋酸钠中的至少I种。
4.根据权利要求1所述用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，所述分散剂为聚乙二醇、木质素磺酸钠中的至少I种。
5.根据权利要求1所述用于处理苯系物有机废气的吸收液，其特征在于，所述吸收液的流量与吸收的苯系物有机废气的气量之比为5-15L/m3。
6.如权利要求1所述用于处理苯系物有机废气的吸收液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 按照所述的质量百分比将碳酸盐溶于水中制得溶液，然后将助剂与分散剂加入上述溶液中，即得到苯系物有机废气的吸收液。
【文档编号】B01D53/14GK104275074SQ201410447382
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】刘越, 吴忠标, 林宇耀, 王海强 申请人:浙江大学