本发明属于环保技术领域，涉及工业废气的处理，尤其涉及一种净化工业废气的洗涤液及其制备方法。
背景技术：
各种化工产业的兴起、大量煤和石油的燃烧，以及电子、印刷、皮革等行业的发展，在促进经济发展的同时也带来了日益严重的大气污染问题。工业废气由于形态各异、性质不同、易迁移，难以处理尤其受到人们的关注。
之前，工业上对于工业废气的治理大多倾向于物理吸附法，如活性炭吸附法、静电吸附法、变压吸附法等，通过先吸附再回收利用来减少对环境造成的污染。但由于活性炭吸附需要被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，才可能保证杂质被吸收到孔径中，对改变原材料和活化的要求比较苛刻；而变压吸附法由于前期投入成本高、解吸过程需要的低压不易实现以及吸附过程高压耗能高等缺陷，在应用过程中也有一定的缺陷。
为此，目前的处理方案大多倾向于吸收塔吸收和吸附剂吸附，但是，现有的吸附剂造价成本高，设备复杂，操作繁琐，吸收形式单一，局限性大。在实际应用中，存在处理效率低，吸收速度慢，处理效果不理想等问题。
应用洗涤液吸收法治理工业废气的核心技术在于高效洗涤液。为此，现有技术中有多种关于洗涤液的发明专利。例如：
CN105214446A提供了一种苯系物工业有机废气处理的吸收液及其制备方法，其原料组分按重量比如下：约80-110份水，2-12份硅酸钠，1-5份醋酸钠，2-8份碳酸丙烯酯，2-8份乙醇，1-10份脂肪酸聚氧乙烯醚，2-4份聚二甲基硅氧烷，5-15份改性淀粉，2-4份改性木质素磺酸钠。具体制备过程如下：(1)用玉米淀粉与水制成浆液浓度为20-28wt％的原淀粉浆；(2)向步骤(1)的100重量份原淀粉浆加入亚硫酸钠10重量份搅拌15-25分钟，再加入盐酸调节浆液pH值2.0～3.0，加热到45～50℃，酸解反应3小时；(3)向步骤(2)反应后的原淀粉浆加入氢氧化钠调节pH值9.0，再加入硫酸钠5-15重量份，反应15-25分钟，然后加氢氧化钠剂调节pH值10.5～11.5；(4)向步骤(3)反应后的原淀粉浆的加入5份环氧丙烷，并调节温度到48～55℃，反应3小时后将原淀粉浆的温度降低到25～30℃，用盐酸将pH值调节到4；(5)将步骤(4)中和后的原淀粉浆洗涤、离心、烘干，使水分控制在以下即得变性淀粉。(6)取步骤(5)得到的改性淀粉5-15份，将其加入到80-100份水中，然后依次加入2-12份硅酸钠，1-5醋酸钠，2-8份碳酸丙烯酯在30摄氏度下搅拌溶解30分钟，然后加入2-8份乙醇，1-10份脂肪酸聚氧乙烯醚提高温度到40℃持续搅拌1小时。再加入2-4份聚二甲基硅氧烷，2-4份改性木质素磺酸钠,搅拌30分钟，混合均匀得到成品。
CN103157362A提供了一种用于处理有机废气的微乳吸收液的制备方法，按质量百分比配制：水80％-90％，表面活性剂0.5％-3％，耦合剂7％-19.5％，助剂0.02％-0.06％。该微乳吸收液的制备步骤如下：首先将表面活性剂与水充分混合，得到表面活性剂溶液再将助剂溶解于水中。得到助剂溶液然后将前两种溶液混合并搅拌均匀最后加入耦合剂并搅拌溶液。得到有机废气微乳吸收液，相关试剂选择如下：表面活性剂选择：月桂酰胺丙基二甲胺乙内脂、辛基苯基聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠；耦合剂：1,2-丙二醇、二甲基乙酰胺；聚二甲基硅氧烷、羟基硅油。
上述专利文献中提到的吸收液净化吸收范围局限于三苯废气，微乳吸收液适用于挥发性苯系物，两种用于吸收废气的产品均有局限性。有些吸收液如CN105214446A所示，所用试剂难以获得且制备过程复杂，不利于推广使用。
鉴于现有技术的上述缺陷，迫切需要研制一种新型的净化工业废气的洗涤液及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种净化工业废气的洗涤液及其制备方法，该洗涤液适用于偏碱性及有机工业废气的处理，通过吸收工业废气，将气体污染物质转移至液体中，防止造成大气污染，通过对洗涤液的回收处理，达到治理污染的目的。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种净化工业废气的洗涤液，其特征在于，由以下重量份的组分组成：水375-400份、五水偏硅酸钠8-12份、乙酸30-40份、乙醇100-120份、混合型表面活性剂8-12份。
进一步地，其中，所述混合型表面活性剂为阴离子型-非离子型表面活性剂。
更进一步地，其中，所述混合型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、脂肪酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的两种以上以任意比例混合而成。
此外，本发明还提供一种上述净化工业废气的洗涤液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将所述重量份的乙酸、乙醇与水混合均匀，形成第一混合溶液；
(2)、将所述重量份的五水偏硅酸钠加入所述第一混合溶液中，混合均匀后得到第二混合溶液；
(3)、将所述重量份的混合型表面活性剂加入到所述第二混合溶液中，搅拌均匀后制得所述洗涤液。
进一步地，其中，该制备方法在20-30℃下进行。
更进一步地，其中，该制备方法在25℃下进行。
与现有的净化工业废气的洗涤液及其制备方法相比，本发明的净化工业废气的洗涤液及其制备方法具有如下有益技术效果：
1、本发明的洗涤液加入五水偏硅酸钠，在洗涤液中能够提供优良的缓冲碱度，具有悬浮和乳化污垢以及一定的软化水作用等性能，能提供稳定的反应和吸收环境，保证持续稳定地吸收，同时对轻金属(铝、锌)提供防腐蚀作用等。
2、本发明的洗涤液中加入乙酸，为环境友好型试剂，避免了二次污染且吸收效果良好。
3、本发明的洗涤液中加入乙醇，作为有机溶剂，提高洗涤液对工业废气中有机物质的吸收效率。
4、本发明的洗涤液选用阴离子型-非离子型表面活性剂，为十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸盐、脂肪酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基糖苷(APG)中的两种以上以任意比例混合而成。在一定程度上有协同作用且对疏水性有机废气废液有增溶、增流作用，可改进有机污染物的溶解性和二次可利用性。
5、本发明的洗涤液的表面活性剂中加入十二烷基苯磺酸钠，易生物降解，其降解性可大于90％，对环境污染程度小。
6、本发明的洗涤液采用混合型表面活性剂与吸收剂共同作用吸收的方法，一方面，选用的大多数为环境友好型试剂如乙酸、十二烷基苯磺酸钠，既保证了高效的吸收效果又保护了环境，另一方面，选用的试剂原料易取，价格低廉，经济实用。
7、本发明的洗涤液用于吸收废气的范围广，局限性小，既可吸收碱性废气如氨气、联氨、磷化氢等，又可吸收有机废气废液如醇类、酚类、酯类及苯，可广泛应用于大多数不同规模、产生不同污染气体的行业，有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。
本发明的净化工业废气的洗涤液由以下重量份的组分组成：水375-400份、五水偏硅酸钠8-12份、乙酸30-40份、乙醇100-120份、混合型表面活性剂8-12份。
其中，乙酸用于提供酸性环境，有利于碱性气体的吸收。
五水偏硅酸钠是以二氧化硅质量分数为90％以上的石英粉和氧化钠质量分数为38％～80％的碱液为反应原料，反应完成后经过冷却结晶制得的试剂，其为白色结晶状粉末，易溶于水和稀碱溶液，具有去垢、乳化、分散、湿润、渗透性及pH缓冲能力。在本发明中，其用于调节洗涤液的缓冲碱度，对吸收塔基本无腐蚀作用。
乙醇作为有机溶剂，有效增大吸收液对废气中有机成分的吸收。
混合型表面活性剂具有在极低浓度下使水体表面张力降低的特点，有协同作用且对疏水性有机废气废液有增溶、增流作用，显著增大了有机污染物的溶解性并提供有机物的二次可利用性。
在本发明中，优选地，所述混合型表面活性剂为阴离子型-非离子型表面活性剂。
更优选地，所述混合型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(一种人工合成洗涤剂，阴离子型表面活性剂，有去污、润湿、发泡、乳化、分散等性能)、木质素磺酸盐(阴离子型表面活性剂)、脂肪酸甘油酯(非离子型表面活性剂)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)(非离子型表面活性剂)、烷基糖苷(APG)(非离子型表面活性剂)中的两种以上以任意比例混合而成。
本发明的洗涤液的吸收原理为：其吸收过程的本质是将废气中气态污染物转移到液相(洗涤液)，以溶解的水合物或某种新化合物存在于液相。为避免二次污染，在吸收剂的选择上，本发明考虑气态污染物被吸收后，生成可回收的副产物或将其转化为难溶的固体(渣)分离出来，而混合型表面活性剂的加入就在一定程度上促进了化学反应转化的发生。在处理混合气体时如碱性气体与酚、酮等混合时，有机废气的先吸收会使洗涤液酸度增加进而更有利于碱性废气的吸收，最终达到一种协同作用，提高洗涤液的吸收效率，扩大吸收范围。吸收过程中，吸收剂发挥吸收作用并伴随一定的化学反应对废气废液进行转化和净化，混合型表面活性剂提供并维持稳定的吸收环境如适宜的PH值和洗涤液的粘稠度及稳定性等，以保证持续稳定的吸收效果同时也有利于吸收后洗涤液中各种组分的分离。
本发明还提供一种上述净化工业废气的洗涤液的制备方法，包括以下步骤：
首先，将所述重量份的乙酸、乙醇与水混合均匀，形成第一混合溶液。
其次，将所述重量份的五水偏硅酸钠加入所述第一混合溶液中，混合均匀后得到第二混合溶液；
最后，将所述重量份的混合型表面活性剂加入到所述第二混合溶液中，搅拌均匀后制得所述洗涤液。
在本发明中，优选地，该制备方法在20-30℃下进行。
更优选地，该制备方法在25℃下进行。
【实施例1】
在25℃下，先将100g乙醇、40g乙酸与400g水混匀，得到第一混合溶液。然后再将10g五水偏硅酸钠加入所述第一混合溶液中，混合均匀后得到第二混合溶液。最后，将2g十二烷基苯磺酸钠、2g木质素磺酸盐、2g脂肪酸甘油酯、2g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g烷基糖苷加入所述第二混合溶液中，搅拌均匀即可。
【实施例2】
在25℃下，先将100g乙醇、40g乙酸与400g水混匀，得到第一混合溶液。然后再将10g五水偏硅酸钠加入所述第一混合溶液中，混合均匀后得到第二混合溶液。最后，将2g十二烷基苯磺酸钠、3g木质素磺酸盐、1g脂肪酸甘油酯、3g脂肪醇聚氧乙烯醚、1g烷基糖苷加入所述第二混合溶液中，搅拌均匀即可。
【实施例3】
在25℃下，先将110g乙醇、30g乙酸与400g水混匀，得到第一混合溶液。然后再将10g五水偏硅酸钠加入所述第一混合溶液中，混合均匀后得到第二混合溶液。最后，将2g十二烷基苯磺酸钠、2g木质素磺酸盐、2g脂肪酸甘油酯、2g脂肪醇聚氧乙烯醚、2g烷基糖苷加入所述第二混合溶液中，搅拌均匀即可。
本发明采用的洗涤液吸收法结合了物理吸收和化学吸附，制备原料来源广、制备方法简单、耗能低、吸附效果明显且利用相似相溶原理在一定程度上让吸附后的产物易于分离再利用。本发明在另一方面也弥补了部分吸收液只能吸收单一污染气体的缺陷，对碱性气体(氨气、磷化氢、联氨)和苯及苯系物、醇类、酚类、酯类胺等均有较好的吸收净化作用，扩大了吸收范围，可应用于多种化工行业的废气治理。原料选取方面，本发明选用的阴离子-非离子混合型表面活性剂在水中不离解，在酸性、碱性及金属盐类溶液中很稳定，部分活性剂如烷基糖苷(APG)以可再生资源为原料，且具有良好的生物降解性，为环境友好型试剂，避免了对环境的二次污染。
本发明采用的洗涤液吸收法的优点是工艺流程简单，吸收剂价格便宜，运行费用低，适用于废气废流量较大、浓度较高、温度较低和压力较高的情况下气相污染物的废气处理且吸收废气废液范围广，对小工厂小区域型治理同样适用，局限性小，有很好的吸收效果。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。