乙酸丁酯是工業(yè)中常用的有機(jī)溶劑,三甲胺是制備四甲基氫氧化銨的重要原料,二者在使用過程中不可避免會產(chǎn)生有機(jī)廢氣。隨著國內(nèi)外環(huán)保要求日趨嚴(yán)格,兩種有機(jī)廢氣的處理提上日程。分別對六種常用作有機(jī)廢氣處理的活性炭進(jìn)行了掃描電鏡、N₂低溫物理吸脫附、Boehm滴定等分析表征,結(jié)合乙酸丁酯及三甲胺廢氣動態(tài)吸脫附結(jié)果,分別選擇了適用于乙酸丁酯廢氣和三甲胺廢氣的吸附劑。并對兩種活性炭吸附劑分別進(jìn)行了氧化改性、高溫改性和水熱改性,研究了改性方法及改性條件對乙酸丁酯和三甲胺廢氣吸脫附的影響。結(jié)果表明,隨著氧化劑濃度的升高,活性炭表面含氧基團(tuán)含量升高,氧化劑濃度過高導(dǎo)致活性炭骨架坍塌;N₂氛圍中,隨著溫度的升高,表面含氧基團(tuán)分解;水熱條件下,隨著溫度升高,羧基和內(nèi)酯基含量降低,酚羥基含量升高。經(jīng)240℃水熱改性后的活性炭適用于乙酸丁酯廢氣吸脫附,經(jīng)5%硝酸改性后的活性炭適用于三甲胺廢氣吸脫附。對乙酸丁酯廢氣吸附工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,得在溫度25℃,入口濃度5.5 mg/L,空塔氣速0.2 m/s的條件下,采用干燥的活性炭吸附濕度為0的廢氣時,飽和吸附量最大,可達(dá)32.... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

膜分離工藝示意圖

?矸⒚髁宋?椒ā?VOCs污染防治中所涉及到的吸附處理技術(shù)主要是利用多孔固體（如分子篩、活性炭、炭纖維等）對VOCs的物理化學(xué)吸附性能不同，從而將VOCs與空氣分離。目前，吸附法已應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如噴漆行業(yè)、低沸點溶劑助劑的生產(chǎn)及使用過程、涂料的生產(chǎn)過程以及石油化工等各個行業(yè)的生產(chǎn)過程，且均能滿足廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)[26,27]。吸附法是目前工業(yè)生產(chǎn)中處理VOCs時應(yīng)用最廣的方法之一。吸附法非常適用于處理流速較快而濃度較低的VOCs，該技術(shù)的去除效果較好、基本無二次污染、工藝技術(shù)成熟可靠、設(shè)備及操作成本較低。圖1-2為工業(yè)中采用吸附法處理有機(jī)廢氣時的示意圖[28]，雙塔式及多塔式廢氣處理系統(tǒng)在實際應(yīng)用中十分常見，整個系統(tǒng)吸脫附可同時進(jìn)行。其基本流程如下：含溶劑的廢氣經(jīng)過濾后采用風(fēng)機(jī)從下端送入其中一個吸附塔，廢氣中的有機(jī)物被吸附，凈化后的氣體從吸附塔上端排出。待該吸附塔吸附飽和后，切換閥門采用另外一個塔進(jìn)行吸附，該塔通入水蒸汽（或氮氣、新鮮空氣等）進(jìn)行脫附，脫附后的氣體經(jīng)冷凝或其他方法回收有機(jī)物后再利用。通常兩個或多個塔循環(huán)進(jìn)行吸附脫附工作，使整個系統(tǒng)處理廢氣的效率更高[29]。但并非所有的VOCs都能在通入水蒸汽后冷凝分層進(jìn)行回收再利用，某些低沸點、溶于水的有機(jī)物需采用其他回收方法。圖1-2吸附法處理有機(jī)廢氣示意圖Fig.1-2Adsorptionprocessoforganicgas近年來，VOCs的處理工藝越來越多，但無論傳統(tǒng)工藝，還是經(jīng)改進(jìn)或新發(fā)明的處理技術(shù)，均存在優(yōu)勢和劣勢，不可能滿足實際工業(yè)生產(chǎn)中所有需求。在應(yīng)用中選擇廢棄處理工藝時，需從以下幾個因素[30]考慮：①處理技術(shù)本身的特點，如處理量、處理效率、設(shè)備及操作成本、占地面積、技術(shù)難度等；②待處理有機(jī)

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文7廢氣的特點，如濃度、組成、酸堿性、腐蝕性、氧化還原特性等；③處理后廢氣的要求，如處理程度、排放標(biāo)準(zhǔn)等。我國的有機(jī)廢氣處理技術(shù)雖然發(fā)展很快，但因起步較晚，相對于發(fā)達(dá)國家，仍然存在一定的差距。雖然近幾年環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，而我國目前面臨的環(huán)境問題依然嚴(yán)峻。在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快的基本國情下，發(fā)展高效、環(huán)保、節(jié)能的廢氣處理工藝已成為當(dāng)下的重要任務(wù)�，F(xiàn)存廢氣處理技術(shù)中，吸附法工藝簡單，廢氣處理量大，設(shè)備投資小，大部分吸附劑可重復(fù)使用，且可回收有機(jī)物后再利用。因此，相對于其他廢氣處理技術(shù)，吸附法更適合我國國情，是目前工業(yè)中應(yīng)用較多的一種廢氣處理方法，并且在未來工業(yè)應(yīng)用中用于有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域有著極大的發(fā)展前景。下面對吸附法處理有機(jī)廢氣做簡要介紹1.3吸附法處理VOCs1.3.1吸附理論一定溫度下，吸附質(zhì)分子在相界面上吸附，達(dá)到吸附平衡時，吸附質(zhì)在兩相中濃度之間的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）將吸附等溫線分為六種形狀，如圖1-3所示[31]。圖1-3IUPAC吸附等溫線分類Fig.1-3BasicadsorptionisothermbyIUPACⅠ型等溫線特點：在較低相對壓力的范圍內(nèi)，吸附等溫線的斜率很大，隨著


本文編號：3100876