一种降低糠醛渣VOCs排放的方法技术

本发明专利技术公开一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，用氢氧化钾碱液吸收糠醛渣生产中的醋酸，反应后生成醋酸钾和水。通过一系列实验研究发现喷射张角在120度且吸收剂浓度在6mol/L更有利于与VOCs气体接触和交换，交换率更高，醋酸吸收率达到99%以上。吸收率达到99%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种降低糠醛渣VOCs排放的方法


[0001]本专利技术涉及工业生产加工领域，具体涉及一种降低糠醛渣VOCs排放的方法。

技术介绍

[0002]工业生产加工的过程中，会产生大量对大气环境以及人体有危害的VOCs有机废气。当前，中国的空气质量和环境已受到严重污染，必须加大对于处理VOCs技术的研发力度，通过提高废气处理技术来降低其对大气环境以及人们的危害。VOCs对人体产生的危害是多方面的，不同行业的VOCs的毒性也是不会相同，目前国内外对治理挥发性有机物即VOCs开展了大量的研究和应用。当前，中国的工业发展进入到了一个新阶段，环境问题的日益突出影响到了人们的正常工作和生活，环境问题越来越受到人们的关注。所以在这种形势下，必须控制工业等生产领域产生的VOCs处理的工作，减少其对大气环境的污染。
[0003]以糠醛生产为例，目前我国糠醛生产工艺不断的进步，但是这些工艺普遍存在以下缺点：
①
目前，大部分厂家采用稀硫酸做催化剂用玉米芯生产糠醛，玉米芯中含有大量半纤维素、纤维素、木质素、少量胶体及少量淀粉，半纤维素在聚合过程中，以葡萄糖为终止剂；在玉米芯水解过程中，不仅半纤维素水解，作为终止剂的葡萄糖也同时水解为酒精，并进一步反应生成挥发性有机物醋酸，其在糠醛原液中含量达2%
‑
2.5%，而原液中糠醛含量仅为7%；
②
目前糠醛生产过程中产生的挥发性有机物醋酸由吸收塔吸收处理，但由于以前挥发性有机物排放限制较低，吸收塔设计处理能力不够，导致挥发性有机物醋酸大量排放，产生了严重的大气污染。

技术实现思路

[0004]为解决以上问题，本专利技术的技术方案是：一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，用氢氧化钾碱液逆流吸收糠醛渣中的醋酸，反应后生成醋酸钾和水。
[0005]优选的，所述氢氧化钾碱液的制备方法，包括如下步骤：（1）草木灰与水添加在反应釜中，在反应釜中常温萃取；（2）将所述上清液引入至含有生石灰的反应装置中，加入水，常温下进行搅拌反应，反应生成氢氧化钙；（3）固液分离；（4）逆流喷淋。
[0006]优选的，在（1），草木灰与水质量比为1：1.5
‑
2。
[0007]优选的，在（2），所述生石灰CaO+MgO含量为≥90%。
[0008]优选的，在（2），水为与生石灰等体积。
[0009]优选的，在（3），将得到的固体收集，作为建材使用。
[0010]优选的，碱性液体在吸收塔内自上而下喷淋，与吸收塔内自下而上的闪蒸蒸汽逆流接触，喷淋温度为50
‑
70℃。
[0011]优选的，碱性液体进入吸收塔，吸收塔上部设有涡流喷嘴，喷射张角为90
‑
150℃。
[0012]优选的，喷射张角为120
‑
135℃。
[0013]优选的，所述碱液浓度为6mol/L。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术不会对环境保护增加额外的负担，也不会因为实施影响到周边的环境，实施后能够减少挥发性有机物醋酸等的排放，对环境保护非常有益。同时对提高我国糠醛清洁生产整体技术水平必将产生积极的影响，具有显著的经济、环境和社会效益。
[0015]具体的,本专利技术具有的效果如下:1. 用糠醛渣生物质发电厂产生的草木灰、生石灰和水反应生成的氢氧化钾溶液吸收醋酸，反应后生成醋酸钾和水，充分实现了废弃物的高效利用。通过一系列实验研究发现喷射张角在120度且吸收剂浓度在6mol/L更有利于与VOCs气体接触和交换，交换率更高，醋酸吸收率达到99%以上。喷射张角的选择在于，如果过大，则喷淋的液体不能够和气体彻底接触，如果过小，则喷淋范围不能覆盖气体，导致不能得到吸收效果；吸收剂的浓度过大，则导致液体粘稠，析出，进而不能和气体充分反应，并且造成原料的过度浪费，过小则导致不能完全反应，导致吸收率大幅下降。
[0016]2. 利用的原料是草木灰和生石灰，其中草木灰是糠醛渣生物质发电厂产生的废料，生石灰相对价廉易得，在不影响吸收VOCs气体效果的情况下，有效减少了经济成本。
[0017]3. 反应过程中生成的碳酸钙可收集，作为建材使用，增加经济效益。
具体实施方式
[0018]本专利技术利用碱液吸收废酸，即将碱性液体逆流接触吸收排渣酸气中的可溶性有机气体，有效减少VOCs气体逸散。
[0019]以糠醛生产为例，糠醛生产过程中的挥发性气体主要为有机物醋酸。本专利技术在吸收塔内反应生成碱性溶液，利用循环泵使碱性溶液在塔内自上而下喷淋，与塔内自下而上的闪蒸蒸汽逆流接触，发生传质交换，交换和洗涤、吸收其中的醋酸等可溶性VOCs气体，不凝气体引入锅炉燃烧。通过对喷射张角、吸收剂浓度等因素的探索实验，找出糠醛渣中醋酸的最佳吸收方法，最大程度的回收排渣过程中的醋酸和可溶性气体。
[0020]用氢氧化钾吸收醋酸，反应后生成醋酸钾和水，充分实现了废弃物的高效利用，有效降低了环境污染。同时吸收塔内不凝性气体，而甲醇、丙酮等通过管道引入锅炉鼓风机，通过高温燃烧，实现降低糠醛生产中VOCs排放的目的。
[0021]碱性液体氢氧化钾由以下反应工艺制备，包括如下步骤：（1）草木灰与水以质量比为1：1.5的比例添加在反应釜中，在反应釜中常温萃取，得到的上清液主要成分为碳酸钾，下浊液作为肥料原料；（2）将所述上清液引入至生石灰CaO+MgO含量为≥90%的反应装置中，加入与生石灰等体积比例的水，常温下进行搅拌反应，反应生成氢氧化钙；（3）氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙和氢氧化钾，进行固液分离，将得到的固体CaCO3收集，作为建材使用，得到的碱性液体KOH用于吸收塔喷淋，喷淋温度为50
‑
70℃。
[0022]反应方程式如下：生石灰加水生成熟石灰：
CaO+H2O=Ca(OH)2碳酸钾与熟石灰生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾：K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓
+2KOH氢氧化钾与醋酸反应生成醋酸钾与水：KOH+CH3COOH=CH3COOK+H2O碱性液体进入吸收塔，吸收塔上部设有涡流喷嘴，涡流喷嘴向上设置，喷射张角优选为90
‑
150℃，更优选为120
‑
135℃。对排渣皮带上的溢散气体进行收集并引入吸收塔，碱液逆流接触吸收排渣酸气中的可溶性有机气体；所述的碱液浓度优选为6mol/L；所述的吸收塔上部的涡流喷嘴，喷射张角优选为120 度；实施案例一喷射张角在60度、吸收剂浓度在5mol/L。
[0023]实施案例二喷射张角在90度、吸收剂浓度在5mol/L。
[0024]实施案例三喷射张角在120度、吸收剂浓度在5mol/L。
[0025]实施案例四喷射张角在135度、吸收剂浓度在5mol/L。
[0026]实施案例五喷射张角在150度、吸收剂浓度在5mol/L。
[0027]实施案例六喷射张角在90度、吸收剂浓度在4mol/L。
[0028]实施案例七喷射张本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，其特征在于：用氢氧化钾碱液吸收糠醛渣生产中的醋酸，反应后生成醋酸钾和水。2.如权利要求1所述 的一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，其特征在于：所述氢氧化钾碱液的制备方法，包括如下步骤：（1）草木灰与水添加在反应釜中，在反应釜中常温萃取；（2）将所述上清液引入至含有生石灰的反应装置中，加入水，常温下进行搅拌反应，反应生成氢氧化钾；（3）固液分离。3.如权利要求1所述的一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，其特征在于：在（1），草木灰与水质量比为1：1.5
‑
2。4.如权利要求1所述的一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，其特征在于：在（2），所述生石灰的CaO+MgO含量为≥90%。5.如权利要求1所述的一种降低糠醛渣VOCs排放的方法，其特征在于：在（2），水为与生石灰等体积。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洁，陈玮，赵鑫磊，赵红阳，郑凤云，刘丽娜，邢燕燕，赖玉龙，闫勇，刘千河，
申请(专利权)人：宏业生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：