[发明专利]一种利用亲水性可切换可逆溶剂吸收气体中挥发性有机物的方法

说明书

本发明涉及一种利用亲水性可切换可逆溶剂吸收气体中挥发性有机物的方法，属于环境保护与综合利用技术领域。本发明利用不溶于水的亲水性可切换的可逆溶剂吸收挥发性有机物，在通入CO₂的条件下亲水性可切换的可逆溶剂形成碳酸盐而溶于水，分离出挥发性有机物，可逆溶剂的碳酸盐水溶液中通入惰性气体或空气，或者加热使其CO₂排出，可逆溶剂的碳酸盐便逆转为疏水性的可逆溶剂与水溶液分层，从而回收可逆溶剂。本发明方法可解决传统溶剂吸收挥发性有机物后再生困难、且易造成二次污染等问题。

技术领域

本发明涉及一种利用亲水性可切换可逆溶剂吸收气体中挥发性有机物的方法，属于环境保护与综合利用技术领域。

背景技术

近年来，挥发性有机物所带来的空气污染问题日趋严重，仅次于颗粒污染物的一大类大气污染物。由于其污染量大范围泛广、所造成的危害极其严重，寻找一种既高效又经济的VOCs污染控制技术已成当前的紧迫任务。含挥发性有机物的气体治理方法主要有两类，一类是非回收法，如催化燃烧、光催化氧化等；另一类是回收法，如吸附法和吸收法。回收法能最大限度的利用资源、创造更多的价值，具有显著的经济和社会效益。吸收法是一种发展历史悠久、技术成熟、应用范围广泛的化工分离技术，在对挥发性有机物进行净化的同时还能实现资源化，是一种含挥发性有机物气体的常用处理方法之一。

目前已有许多专利公开了利用吸收剂净化处理废气中挥发性有机物的方法，如CN105749702A、CN103721550A、CN106512658A、CN105727693A，但存在吸收剂和挥发性有机物分离难、成本高，致使不能有效的回收挥发性有机物及吸收剂，且吸收过程产生的含有挥发性有机物的废液易导致二次污染。因此，迫切需求一种高效经济、绿色环保的吸收剂来替代传统的吸收剂，解决传统吸收剂和污染物分离难及高能耗问题。

发明内容

本发明针对吸收剂吸收挥发性有机物后，吸收剂再生困难、成本高、易导致污染等问题，提供一种利用亲水性可切换可逆溶剂吸收气体中挥发性有机物的方法，利用不溶于水的亲水性可切换的可逆溶剂吸收挥发性有机物，在通入CO₂的条件下亲水性可切换的可逆溶剂形成碳酸盐而溶于水，分离出挥发性有机物，可逆溶剂的碳酸盐水溶液中通入惰性气体或空气，或者加热使其CO₂排出，可逆溶剂的碳酸盐便逆转为疏水性的可逆溶剂与水溶液分层，从而回收可逆溶剂。本发明方法可解决传统溶剂吸收挥发性有机物后再生困难、且易造成二次污染等问题。

一种利用亲水性可切换可逆溶剂吸收气体中挥发性有机物的方法，具体步骤如下：

（1）将含有挥发性有机物的气体通入吸收设备中，在温度为-20~60℃、气压为1~50atm条件下，与可逆溶剂充分接触吸收20~50min，得到含有挥发性有机污染物的吸收体系；其中可逆溶剂为亲水性可逆溶剂；

（2）将水加入到步骤（1）所得的含有挥发性有机污染物的吸收体系中，并混合均匀得到混合体系，在温度为-10~50℃条件下，将二氧化碳通入混合体系中反应50min以上，静置得到上层有机相和下层水相；其中水的体积为饱和吸收体系体积的10~70%，二氧化碳的体积不少于混合体系体积的5%；

（3）在温度为0~80℃条件下，将空气或惰性气体通入步骤（2）所得下层水相中反应30~120min，静置得到上层可逆溶剂和下层的水，其中空气或惰性气体的体积不少于下层水相体积的50%。