[发明专利]改性粉煤灰处理VOCs的新工艺

说明书

本发明公开了一种改性粉煤灰处理VOCs的新工艺，包括改性粉煤灰吸附VOCs模块、吸附质的脱附模块、残余VOCs高温氧化模块、氧化产物吸收模块，VOCs首先通过改性粉煤灰进行吸附，然后在吸附质的脱附模块对可回收成分进行脱附，对于不必或者不值得回收的吸附质在高温氧化模块处理，生成的CO2等气体在吸收模块回收。本发明可一次性实现对VOCs吸附、有用成分脱附、残余VOCs高温氧化及氧化产物的回收，并且改性粉煤灰吸附剂高温氧化后可重复利用，不对环境产生二次污染。

技术领域：

本发明设涉及一种改性粉煤灰处理VOCs的新工艺，特别涉及一种能回收VOCs有用成分、吸附剂可重复利用的VOCs处理新工艺。

发明背景：

近年来，进入大气中的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compunds，VOCs)越来越多，其成分复杂，具有刺激性、毒性，对人类的健康和周围环境都产生了不良的影响。研究表明城市区域的挥发性有机废气VOCs大多数是致癌的主要因素。目前，吸附法回收VOCs的技术已经较为成熟，但大多以活性炭为吸附剂，最关键的问题是有效地控制VOCs需要先进实用的、成本低的技术。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5～300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50％-80％，有很强的吸附能力，完全有可能取代活性炭，成为其更加经济的替代物，同时其作为吸附剂的重复利用率较高以及脱附技术简单易行。

本发明以改性粉煤灰为载体的新型复合吸附剂方面展开研究，开发一种成本较低的吸附挥发性有机污染物技术，实现降低挥发性有机污染物排放的目的。

发明内容：

本发明要解决的技术问题就在于克服现有的技术的缺陷，提供一种改性粉煤灰处理VOCs的装置，可同时实现VOCs的吸附、有价值VOCs气体的脱附回收、残余VOCs的高温氧化、氧化产物的吸收以及高温氧化后改性粉煤灰吸附剂的重复利用。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供了一种改性粉煤灰处理VOCs的装置，包括改性粉煤灰吸附VOCs模块1、吸附质脱附模块2、残余VOCs高温氧化模块3、氧化产物吸收模块4。脱附滑道5连接改性粉煤灰吸附VOCs模块1和吸附质的脱附模块2，改性粉煤灰吸附VOCs后，通过脱附滑道5进入脱附模块2，实现部分有价值VOCs气体的脱附回收；高温氧化滑道6连接吸附质脱附模块2和残余VOCs高温氧化模块3，在可回收VOCs脱附后，改性粉煤灰通过高温氧化滑道6进入高温氧化模块3，在此部分，残留在改性粉煤灰上的VOCs可高温氧化后，残余VOCs高温氧化模块3通过氧化气管路7进入氧化产物吸收模块4吸收，可通过解吸进行利用；高温氧化后的改性粉煤灰可重复用于吸附VOCs模块。

改性粉煤灰的制备如下，取高温煅烧后的电厂粉煤灰10克过筛，取80目筛下物，与质量分数为20％的盐酸，按盐酸体积粉煤灰质量为10∶1混合，在80度水浴锅中搅拌处理2h。冷却沉淀后，倒掉酸液，用去离子水洗漆过滤多次至滤液pH值为中性。将过滤物放在恒温鼓风干燥箱中105°干燥12h，干燥后磨细。将其与质量分数为10％的氢氧化钠溶液按照固液比1∶10混合均匀。在微波温度60度，微波功率600W的条件下进行15min的微波辐照，冷却沉淀后在恒温鼓风干燥箱中105°干燥12h。制得能吸附VOCs的粉煤灰。

通过在不同温度条件下，对已吸附VOCs到饱和的改性粉煤灰进行吸附质回收。例如：1)在140℃条件下，利用热氮气对吸附材料进行吹扫，可对乙酸乙酯进行脱除；2)在180℃至210℃条件下，利用热氮气对吸附材料进行吹扫，可对甲苯进行脱除。

残留在改性粉煤灰上的VOCs可在500℃左右高温氧化后，氧化产物进入氧化产物吸收模块4利用复合醇胺溶液吸收，并可通过解吸进行利用。

对于不必或者不值得回收的吸附质，因改性粉煤灰较为稳定的耐高温性质，可在500℃左右，进行热处理，10min内就可再生吸附材料。