一种VOCs的吸收方法技术

本发明专利技术为一种VOCs的吸收方法。该方法采用集中通入气体，多吸收的连续化操作过程，预先将废气集中在储气罐中，这样可以使废气充分混合，同时也可以控制废气的最佳进气浓度，集中通入气体较直接通入相比吸收剂对VOCs的吸收率可以提高5%以上。吸收法操作，由于需要更换、解吸吸收液，在这一过程中会导致处理设备无法正常工作，而多吸收操作，即安装2~4个吸收装置，实际工作过程为2~3个吸收装置，其余吸收装置进行解吸过程，由此可实现吸收和解吸同时进行，使吸收过程实现不间歇、连续化操作。并且操作简单，能耗低。

【技术实现步骤摘要】
一种VOCs的吸收方法
本专利技术涉及污水处理厂VOCs无组织排放的处理与回收，尤其是指一种VOCs的吸收方法。
技术介绍
关于VOCs(volatileorganiccompounds)的定义有多种形式，例如美国ASTMD3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物；大气污染控制工程中的定义是VOCs是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速度大，易挥发。VOCs包括非甲烷烃类(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等)、含氧有机物(醛、酮、醇、醚等)、含氯有机物、含氮有机物、含硫有机物等，是形成臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染的重要前体物。“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案发布了要强化苯乙烯、甲硫醇、甲硫醚等恶臭类VOCs的排放控制。石化企业生产产生的大量废水中含有高浓度污染物，大部分挥发性有机物通过废水与空气接触的表面以无组织排放方式排入大气，这些有机溶剂挥发到大气中，不仅会污染环境,还会危害人体健康。如苯是一种常用的溶剂，它既可以被皮肤所吸收也可以被人体吸入，造成急性和慢性中毒，但是大多数中毒都是由于吸入人体内而造成的。苯类化合物会损害人的中枢神经,造成神经系统障碍，其被摄入人体后会危及血液和造血器官，严重时有出血症状或感染败血症，如眼部受苯乙烯液体污染时，可致灼伤，对呼吸道有刺激作用，长期接触有时引起阻塞性肺部病变，皮肤粗糙、皲裂和增厚，1996年世界卫生组织的国际癌症研究小组对苯乙烯进行研究后得出结论，认为苯乙烯有致癌作用；卤代烃类物质能引起神衰征候群及血小板减少、肝功能下降、肝脾肿大等病变,还可能导致癌症。处理VOCs的方法主要有化学氧化法、活性炭吸附法、焚烧法、生物脱臭法、吸收法等。化学氧化法多采用强氧化剂，如臭氧、高锰酸盐、次氯酸盐、氯气、二氧化氯、过氧化氢等，将恶臭物质转变成无臭或弱臭物质。当污水处理厂产生的废气中污染物浓度很高时，氧化反应会不完全，污染物处理不彻底。化学氧化法能耗高，并产生二次污染。活性炭吸附法主要利用活性炭的吸附作用，将产生恶臭的挥发性有机物吸入活性炭微孔。其中乙醛、吲哚等可通过物理吸附去除，硫化氢、硫醇等在活性炭表面通过氧化反应而进一步吸附去除。活性炭吸附法脱臭效率高，适用于处理硫化氢和硫醇，但需定期更换活性炭，运行费用高。燃烧法有直接燃烧法和触媒燃烧法，适用于臭气浓度高、气量适中的污水厂，但由于运行成本太高，在实际工程中应用较少。生物氧化技术脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培养需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。吸收法具有适用性强、去除率高等优点，但目前由于吸收剂需要经常更换，所以吸收法在工业上应用并不是很广泛，因此寻找选择性强，无二次污染的吸收剂已日益受到人们的重视。离子液体作为一种绿色溶剂，由于完全由离子组成，因此离子液体有着优于常规有机溶剂的性质，比如热稳定性好，毒性低，溶解性强，挥发性小，并且易回收等，是一种理想的吸收剂。目前，对离子液体去除VOCs的研究更多地集中在离子液体与液体形式的挥发性有机物(VOCs)的溶解平衡研究。经研究发现苯、丙烯、丙烷、二甲苯等VOCs在离子液体中有很高的溶解度，但是由于离子液体本身黏度大，不利于气体吸收，因此在实际吸收过程中，处理VOCs达不到理想效果。并且离子液体相较于其它VOCs吸收剂价格昂贵，不便于大量使用。
技术实现思路
本专利技术的目的为针对当前技术中存在的不足，提供了一种VOCs吸收剂及芳香类、卤代烃等VOCs的混合有机废气的处理与回收方法。本专利技术的VOCs吸收剂，以离子液体为极性相，通过非离子表面活性剂和助表面活性剂作用，将少量离子液体以分散相的形式均匀分散在大量水或生物柴油中得到微乳液，该微乳液对VOCs有很高的溶解性，从而解决了污水处理厂VOCs无组织排放的处理以及VOCs的回收再利用。本专利技术的技术方案为：一种VOCs的吸收方法，该方法包括以下步骤：(1)在VOCs吸收装置中，废气首先在混合气体气柜中集中，打开混合气体压缩机通向第一VOCs吸收塔下部的管路，通过混合气体压缩机调节进气速度,废气进入第一VOCs吸收塔下部，在第一VOCs吸收塔顶部排出进入第二VOCs吸收塔下部，由第二VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时将贫液(设备第一次运行所以用的是新鲜吸收剂，以后用的都是解吸后的吸收剂)在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔、第二VOCs吸收塔上部；每个吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；(2)待第二VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后(以第二级吸收塔排放的废气中苯乙烯的含量为指标，来判断第一级吸收塔中吸收剂是否需要解吸，即第二级吸收塔排放到空气中的废气超标时，第一级吸收塔的吸收剂已无法满足需要，必需进行再生过程)，关闭第一VOCs吸收塔的进气阀门，打开第二VOCs吸收塔顶部连接第三VOCs吸收塔下部的管路，废气直接进入第二VOCs吸收塔下部，在第二VOCs吸收塔顶部排出进入第三VOCs吸收塔下部，由第三VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时在循环液槽V2中由贫液泵输送到第三VOCs吸收塔上部,第三VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为(以100g吸收剂为例)：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；第一VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽中；(3)待第三VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后，关闭第二VOCs吸收塔的进气阀门，打开第三VOCs吸收塔顶部连接第一VOCs吸收塔下部的管路，废气进入第三VOCs吸收塔下部，在第三VOCs吸收塔顶部排出进入第一VOCs吸收塔下部，由第一VOCs吸收塔顶部排放至空气；同时解吸后的吸收剂在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔上部，第一VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为(以100g吸收剂为例)：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；第三VOCs吸收塔内的吸收剂继续参与吸收过程，第二VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽V2中；待吸收塔排放的废气超过苯乙烯车间卫生标准后，重复进行步骤(1)的操作，形成吸收过程的连续、循环过程；所述的贫液为新配制的吸收剂或者经过解吸后的吸收剂。所述的VOCs吸收剂，该吸收剂为以下两种组成，其中，组成一，其组成与质量分数如下：所述的亲水性离子液体的阳离子为咪唑类、吡啶类、季铵类、季磷类；阴离子为Cl-、OTF-；或者，组成二，其组成与质量分数如下：所述的疏水性离子液体的阳离子为咪唑类、吡啶类、季铵类、季磷类；阴离子为OTF-、NNfTf-；所述非离子表面活性剂为聚山梨酯(Tween)或TritonX-100；所述的助表面活性剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、1-己醇、2-己醇、1-辛醇、2-辛醇、杂醇油或对壬基酚。所述的亲水性离子液体具体为[BMIM][BF4](1-丁基-3甲基四氟硼酸盐)、[DDMIM][Cl](氯化1-十二烷基-3-甲基咪唑)、[DDMIM][OTF]本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOCs的吸收方法，其特征为该方法包括以下步骤：(1)在VOCs吸收装置中，废气首先在混合气体气柜中集中，打开混合气体压缩机通向第一VOCs吸收塔下部的管路，废气进入第一VOCs吸收塔下部，在第一VOCs吸收塔顶部排出进入第二VOCs吸收塔下部，由第二VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时将贫液在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔、第二VOCs吸收塔上部；每个吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h‑1通入气体，停留时间为4～15秒；(2)待第二VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后，关闭第一VOCs吸收塔的进气阀门，打开第二VOCs吸收塔顶部连接第三VOCs吸收塔下部的管路，废气直接进入第二VOCs吸收塔下部，在第二VOCs吸收塔顶部排出进入第三VOCs吸收塔下部，由第三VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时在循环液槽V2中由贫液泵输送到第三VOCs吸收塔上部,第三VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h‑1通入气体，停留时间为4～15秒；第一VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽中；(3)待第三VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后，关闭第二VOCs吸收塔的进气阀门，打开第三VOCs吸收塔顶部连接第一VOCs吸收塔下部的管路，废气进入第三VOCs吸收塔下部，在第三VOCs吸收塔顶部排出进入第一VOCs吸收塔下部，由第一VOCs吸收塔顶部排放至空气；同时解吸后的吸收剂在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔上部，第一VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h‑1通入气体，停留时间为4～15秒；第三VOCs吸收塔内的吸收剂继续参与吸收过程，第二VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽V2中；待吸收塔排放的废气超过苯乙烯车间卫生标准后，重复进行步骤(1)的操作，形成吸收过程的连续、循环过程；所述的贫液为新配制的吸收剂或者经过解吸后的吸收剂；所述的富液为某一级VOCs吸收塔排放废气超标时，其上一级VOCs吸收塔中的吸收剂；所述的该吸收剂为以下两种组成，其中，组成一，其组成与质量分数如下：...

【技术特征摘要】
1.一种VOCs的吸收方法，其特征为该方法包括以下步骤：(1)在VOCs吸收装置中，废气首先在混合气体气柜中集中，打开混合气体压缩机通向第一VOCs吸收塔下部的管路，废气进入第一VOCs吸收塔下部，在第一VOCs吸收塔顶部排出进入第二VOCs吸收塔下部，由第二VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时将贫液在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔、第二VOCs吸收塔上部；每个吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；(2)待第二VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后，关闭第一VOCs吸收塔的进气阀门，打开第二VOCs吸收塔顶部连接第三VOCs吸收塔下部的管路，废气直接进入第二VOCs吸收塔下部，在第二VOCs吸收塔顶部排出进入第三VOCs吸收塔下部，由第三VOCs吸收塔顶部排放至空气，同时在循环液槽V2中由贫液泵输送到第三VOCs吸收塔上部,第三VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；第一VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽中；(3)待第三VOCs吸收塔排放的废气，超过苯乙烯车间卫生标准后，关闭第二VOCs吸收塔的进气阀门，打开第三VOCs吸收塔顶部连接第一VOCs吸收塔下部的管路，废气进入第三VOCs吸收塔下部，在第三VOCs吸收塔顶部排出进入第一VOCs吸收塔下部，由第一VOCs吸收塔顶部排放至空气；同时解吸后的吸收剂在循环液槽V2中由贫液泵输送到第一VOCs吸收塔上部，第一VOCs吸收塔的气体和液体的量关系为：每100g吸收剂，以0.05～0.2m3·h-1通入气体，停留时间为4～15秒；第三VOCs吸收塔内的吸收剂继续参与吸收过程，第二VOCs吸收塔内的吸收剂由富液泵输送到VOCs解吸塔进行解吸，解吸后的吸收剂储存在循环液槽V2中；待吸收塔排放的废气超过苯乙烯车间卫生标准后，重复进行步骤(1)的操作，形成吸收过程的连续、循环过程；所述的贫液为新配制的吸收剂或者经过解吸后的吸收剂；所述的富液为某一级VOCs吸收塔排放废气超标时，其上一级VOCs吸收塔中的吸收剂；所述的该吸收剂为以下两种组成，其中，组成一，其组成与质量分数如下：所述的亲水性离子液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文林，孙腾飞，闫佳伟，霍宇，李功伟，李春利，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12