[发明专利]低泡有机废气吸收剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于大气污染控制技术领域，特别涉及一种低泡有机废气吸收剂及其制备方法和利用其净化含芳香烃、烷烃、酯类、醛酮醇类、卤代烃、有机硫化物和氯化物等工业有机废气的方法。

背景技术

工业排放的有机废气是挥发性有机物（VOCs）的重要来源，所涉及的行业众多，具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点。VOCs主要包括烷烃、烯烃和芳香烃以及各种含氧烃、卤代烃、氮烃、硫烃、低沸点多环芳烃等，排放到大气中会造成严重的环境污染，对生态系统、大气环境以及人类健康造成很严重的危害。一些活性强的VOCs可以在一定条件下与氮氧化物发生光化学反应，引起地表臭氧浓度的增加，形成光化学烟雾污染，也可以与大气中的一些自由基反应，形成二次有机气溶胶。部分VOCs如氯代烃类则消耗平流层的臭氧，形成臭氧空洞。此外，VOCs还会对人体健康造成一定的危害，比如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等，具有神经性毒性和遗传性毒性，长期接触可以导致白血病和贫血症。

目前VOCs处理方法主有吸附法、燃烧法、催化燃烧法、吸收法、生物法、光催化法、等离子体法等，其中吸收法具有对有机废气的成分、浓度和风量适应范围广、操作控制简单、且无需对废气进行预处理的优点，得到广泛地应用。近年来，表面活性剂作为活性组分得到广泛的研究和应用，但是在某些应用场合，特别是易起泡的物料体系，存在如下问题：1）吸收过程中产生大量稳定气泡，影响传质效率和VOCs去除效果；2）由于泡沫产生对颗粒物的携带作用，导致除尘效率降低；3）由于泡沫占据吸收塔大量的空间，使得系统通风量降低，影响水泵运转和生产安全；4）吸收剂回收到循环池时，由于大量气泡的产生与累积导致吸收剂从循环池边缘溢出，造成严重的浪费并且污染环境。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种低泡型能同时处理多种污染物的有机废气吸收剂，该吸收剂具有低泡沫性，对VOCs的去除效率高，投资和运行成本低，且原料来源广泛等特点，对减轻大气中挥发性有机物污染、光化学烟雾和PM2.5的危害有着重要意义。

本发明的另一目的在于提供上述低泡有机废气吸收剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述低泡有机废气吸收剂的应用。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：一种低泡有机废气吸收剂，所述低泡有机废气吸收剂由以下按质量百分比计的组分组成：

所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯（15）醚、脂肪醇聚氧乙烯（20）醚和脂肪酸单乙醇酰胺聚乙二醇醚的一种以上，优选为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸单乙醇酰胺聚乙二醇醚中的一种以上；更加优选为脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、支链脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚和脂肪酸单乙醇酰胺聚乙二醇醚，三者的重量比为1：1：1～2。

所述有机废气吸收剂优选由以下按质量百分比计的组分组成：

所述助剂为聚乙二醇和聚乙烯醇的一种以上；所述聚乙二醇平均分子量优选为200～400。

所述无机盐为偏硅酸钠、层状硅酸钠、聚丙烯酸钠、硅酸钠、碳酸钠和氯化钠的一种以上；无机盐更加优选为偏硅酸钠、层状硅酸钠、硅酸钠和氯化钠的一种以上。

所述助剂和无机盐能强化吸收效果和增大挥发性有机污染物在吸收剂中的溶解度。

上述低泡有机废气吸收剂界面活性高，能使VOCs/水界面张力降到10-3mN/m以下，提高吸收净化效率；表面活性剂用量低，且在较宽的浓度范围内均可获得超低界面张力，增溶的VOCs的质量是表面活性剂使用量的1～20倍。

上述低泡有机废气吸收液的制备方法，包括如下步骤：将表面活性剂用水进行溶解，得到溶液；将助剂和无机盐加入到所得溶液中，同时不断地搅拌均匀，得到低泡有机废气吸收剂。

上述低泡有机废气吸收剂在工业有机废气处理的应用，包括如下步骤：将低泡有机废气吸收剂从吸收塔上端送入吸收塔内，雾化喷淋而下；将有机废气经集气罩收集并由风机增压后由吸收塔底端进入吸收塔，气液两相在吸收塔内充分接触，完成吸收反应后，得到饱和的低泡有机废气吸收剂；然后将饱和的低泡有机废气吸收剂经过蒸馏或者热吹脱，回收低泡有机废气吸收剂中的有用组分，将回收后的残余液作为吸收剂循环使用，有机废气得到净化后排向大气，对环保要求更高的污染物（例如禁排的有机污染物）进行二级处理如吸收或吸附。