[发明专利]一种金属基离子液体支撑液膜-光催化复合油气废气处理装置

说明书

本发明提供了一种金属基离子液体支撑液膜‑光催化复合油气废气处理装置，将金属基离子液体支撑液膜技术和光催化技术进行有机结合，克服了传统离子液体支撑液膜有限的金属离子容量、较高的黏度、造价昂贵的使用瓶颈；废气净化效率高、无二次污染、可连续运行，有益于人体健康，减少环境污染，具有较好的社会效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及气体净化技术领域，尤其涉及一种金属基离子液体支撑液膜-光催化复合油气废气处理装置。

背景技术

石油是烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃等多种液态烃的混合物，由碳和氢化合形成的烃类构成石油的主要组成部分，约占95％-99％，是开发利用的主体；油品在输送、加工、储存的过程中都会有大量的高浓度油气废气排放，造成极大的经济浪费，且对环境造成严重的污染，更为严重的是，还存在着发生火灾爆炸事故的潜在危险。另外，油气挥发还将影响成品油的质量，造成汽油初馏点升高、蒸汽压下降、辛烷值降低、抗爆性变差，由于油品的挥发性以及开采、冶炼工艺和设备的不完善，造成了油品的蒸发损耗，对环境、人类的健康都有巨大危害，因此需要对油气废气进行回收再利用，以此改善人们的生活环境与生活质量。

离子液体是在室温或接近室温条件下呈液态的完全由阴、阳离子组成的盐类，是一种环境友好的绿色溶剂。离子液体用于膜分离技术具有不易挥发、稳定性好，易溶于过渡金属盐的特点,因此将离子液体和金属化合物结合起来，利用油气废气中不同组分在膜材料中的溶解性差异实现选择性渗透。同时，利用离子液体支撑液膜在污染性气体的吸收分离方面具有高选择性、高渗透性等优势,在有机物的分离方面具有分离效果明显、耐用性强等优势,在化学反应方面具有催化效率高、可循环使用等优势。将离子液体应用于支撑液膜，利用了离子液体低挥发和黏度大的特点，有效减少膜液的挥发损失和微孔中的流失损失，显著提高了离子液体体系的稳定性。

近年来，人们利用各种金属离子修饰离子液体，设计合成出一连串具有特定功能的金属基离子液体。相比普通离子液体，金属基离子液体具有顺磁性、路易斯酸性以及电化学等更为突出的性质，因此，这种离子液体被广泛用于催化、电化学、气体分离等领域。

支撑液膜指将含有促进载体的液体吸收剂填充于微滤支撑膜的微孔中，高压侧选择性吸收，低压侧解析释放，实现目标气体组分的选择性渗透。支撑液膜将化学吸收与解析过程耦合于一个单元操作，制备简单，操作方便。

光催化作为一门具有广阔发展潜力的废气处理技术,可将难降解的有机大分子分解为有机小分子或完全矿化为CO₂、H₂O和无机离子，具有应用范围广、反应条件温和、工艺简单、氧化能力强、无二次污染等优点，废气处理后的产物也不会污染环境，因此广泛受到重视。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本发明提供一种金属基离子液体支撑液膜-光催化复合油气废气处理装置，克服了传统离子液体支撑液膜有限的金属离子容量、较高的黏度、造价昂贵的使用瓶颈；将金属基离子液体支撑液膜技术和光催化技术进行有机结合，废气净化效率高、无二次污染、可连续运行，有益于人体健康，减少环境污染，具有较好的社会效益和环境效益。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属基离子液体支撑液膜-光催化复合油气废气处理装置，包括原料气罐、金属基离子液体支撑液膜组件和光催化反应装置；所述的原料气罐出气口连接有油气废气进气管线；所述的金属基离子液体支撑液膜组件前端具有废气进口、后端具有截留气体出口、顶部具有渗透气体出口，所述的废气进口与油气废气进气管线的尾端连通，所述的渗透气体出口连接有气体回收管路；所述的光催化反应装置包括光催化反应罐体、紫外光灯管和若干间隔布置的折流挡板，所述的光催化反应罐体一端具有截留气体进口、另一端具有净化气体出口，所述的净化气体出口管路连通有净化气罐。