CN100591413C - 一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用,将污泥进行干燥破碎后取粒径0.01~3mm的干污泥与活化药剂A按照固液比为1∶2~5混合,在恒温振荡器加热,同时浸渍、搅拌,过滤后干燥;然后放入管式高温电炉中,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,取出后在室温下冷却即可得到热解产物;将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B、10~18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,然后干燥,即制得有机废气吸附剂。利用本发明制备有机废气吸附剂具有明显的亲油疏水性,适合治理有机废气,原料来源方便、成本低廉等优势。

Description

一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于大气污染控制技术和城市污水处理厂污泥处理技术,特别涉及 一种有机废气吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来,随着有机合成工业、石油化学工业、材料加工和喷烤漆等行业的 迅速发展,进入大气中的有机化合物越来越多。例如:苯类、酚类、多环芳烃、 有机硫化物、有机氯化物等挥发性有机物以及恶臭等物质,不仅对人体感官有 刺激作用,而且不少物质还具有一定毒性会产生"三致"效应,严重危害周围

环境和人民的健康;扩散到大气中有的对人体的神经及造血系统造成极大的危 害,甚至有的在太阳光紫外线的作用下与NOx发生光化学反应而产生光化学 烟雾。因此,对这类污染物的控制越来越受到人们的重视。

迄今为止,控制挥发有机污染物的技术多达十余种,在治理有机污染物方 面起到了较好的效果,但很多治理设施未起到应有的作用,其主要原因是目前 能在工程上能应用的有机废气处理的几种方法,如燃烧法/催化燃烧法、生物 法、吸收法、吸附法及它们的组合等在工艺技术综合起来都有不完善之处。燃 烧法/催化燃烧法适用于高浓度有机废气,且催化剂易中毒而失效;生物法适 用于低浓度有机废气,处理效率低且适宜菌种的选择培养及生物固化上有待进 一步研究;吸收法适用范围广,但产生的废液难以处理而产生二次污染。其中 工业应用的以活性炭吸附技术最为普通,对改善大气环境质量起到了积极的作 用。由于活性炭成本高,再生困难,吸附剂更换昂贵。目前很多工业有机废气 治理措施难以有效地发挥作用。因此,有必要开发成本低廉的有机废气吸附剂。

城市污水厂污泥的处理是我国目前面临的又一个环境问题,其重要性迅速 突现。随着城市化进程的加快,城镇污水处理厂的数量不断增加,污泥的产生 量越来越大。目前污泥的最终处置主要有填埋、焚烧、土地利用、建材利用等 资源化技术。由于土地和能源的缺乏及单一处置方式的局限性,开辟新的污泥 处置途径已迫在眉睫。城市污水处理厂脱水污泥是一种富含有机物的碳质材料, 一般有机物含量可达40〜80% (千重),在一定条件下通过热解使挥发性 固体挥发,在固相表面形成孔径,得到高效、廉价的吸附剂。同时由于污泥含 有一定量的各种重金属,所制得的吸附剂具有多重吸附功效,包括物理吸附、 化学吸附和催化氧化等。

利用城市污水处理厂固体废弃物污泥为原料,采用脱水、热解炭化等方法 制得一种对有机废气降解有吸附催化作用,价格低廉及性能优越的吸附剂,不 仅解决目前工业有机废气治理存在的问题,为推动其有效的治理创造条件,而 且为城市污水处理厂污泥的处置开拓一个新的途径,以废制废、实现资源与环 境的组合优化,具有十分重要的意义。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足,本发明的首要目的是提供一种有机 废气吸附剂,该吸附剂吸附效率为:对三苯废气大于85%,对醋酸丁酯、丁 酮大于80%;且该吸附剂原料为城市污水处理厂污泥,成本比现有的活性炭 降低40%左右,对于减少和减轻大气中挥发性有机物污染和光化学烟雾的危 害有着重要意义。本发明可降低工业废气中的挥发性有机物污染的危害,同时 还为处理污泥固体废弃物开辟一条新途径。

本发明的另一目的在于提供上述有机废气吸附剂的制备方法。 本发明的再一目的在于提供上述有机废气吸附剂的应用。 本发明的目的通过下述技术方案来实现: 一种有机废气吸附剂的制备方 法,包括如下步骤:

a、 将污泥干燥,使污泥含水率降至5〜15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜3mm的干污泥与活化药剂A按照固液比 为1 : 2〜5混合,在75〜9(TC恒温振荡器加热1〜5小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后干燥(滤液可回收利用);所述活化药剂A包括15〜50。/。(质量分数, 溶剂为蒸馏水,下同)氯化锌溶液、20〜40%磷酸溶液、30〜50%硫酸、20〜 40%氢氧化钾、30〜45%氯化钙、或者他们的组合。

c、 然后放入管式高温电炉中,加热速率控制在10〜3(TC/min,在惰性气 体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为360〜78(TC,活化时间为0.5〜5.0h; 取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B、 10〜18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,然后干燥,即制得有机废气吸附剂;所述活化药剂B为3〜5X高锰 酸钾或5〜10%氢氧化钠。

特别优选,活化药剂A为40%ZnCl2和35% H2S04、35 %CaCl2、40 %ZnCl2、 40% H3P04或者35%KOH。

所述40XZnCl2和35。/。H2SO4的体积比为2 : 1。

一种有机废气吸附剂就是通过上述方法制备而成的。

上述有机废气吸附剂在处理有机废气中的应用。利用上述有机废气吸附剂 处理有机废气的方法:将粒径为0.01〜0.88mm的有机废气吸附剂制成炭层厚 度为800〜1200mm的吸附床;有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸 附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气。有机废气吸 附剂可按要求设计再生或处理处置。

本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:利用本发明制备有机 废气吸附剂具有明显的亲油疏水性,适合治理有机废气,原料来源方便、成本 低廉等优势,具有极高的应用价值和市场推广潜力。使用这种污泥吸附剂处理

挥发性有机物具有如下优点:(1)对有机废气具有物理吸附、化学吸收、催

化氧化等多重协调作用,吸附效率高,且吸附容量大,其中对苯、甲苯、二甲

苯的吸附效率85%以上,对含醋酸丁酯,丁酮废气吸附效率大于80%; (2) 原料为城市污水处理厂的污泥,具有来源方便、成本低廉,比现有固硫剂成本 降低40%。 (3)为城市污水处理厂污泥的处置开拓一个新途径,以废治废、 实现资源与环境的组合优化;(4)对现有的活性炭吸附设备,换用本产品后, 效果明显提高,且无需大的设备改造,初期投资少,操作费用低。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限 于此。

实施例一

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜lmm的干污泥与活化药剂A: 40%ZnCl2 (质量分数,溶剂为蒸馏水,下同)和35% H2S04 (ZnCb和H2S04按2 : 1的体积比配制),按照固液比(质量比)为1 : 2混合,在75"C恒温振荡器加

热2小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内ll(TC下干燥12小时。滤液可

回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在2(TC/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为56(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷 却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (3%高锰酸钾)、10%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制 得有机废气吸附剂。

某石化厂排放的三苯废气,其浓度为:苯350〜500mg/m3,甲苯650〜 800mg/m3, 二甲苯600〜700mg/m3,风量为3000m3/h,温度:50〜60°C。 利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.74〜0.88mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚 度为1000mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约 500pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完 成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理 处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯425.3mg/m3,甲苯760.9mg/m3, 二甲苯653.4 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯60.2mg/m3,甲苯87.5 mg/m3, 二甲苯89.1mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例二

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数),得到千污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜lmm的干污泥与活化药剂A: 18%ZnCl2 (质量分数,溶剂为蒸馏水,下同)和50% H2S04 (ZnCl2和H2SOj《2 : 1

的体积比配制),按照固液比(质量比)为1 : 2混合,在75。C恒温振荡器加 热3小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内ll(TC下干燥12小时。滤液可 回收利用。c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在20°C/miti,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为56(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷 却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (3%高锰酸钾)、10%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制 得有机废气吸附剂。

某石化厂排放的三苯废气,其浓度为:苯350〜500mg/m3,甲苯650〜 800mg/m3, 二甲苯600〜700mg/m3,风量为3000m3/h,温度:50〜60°C。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.63〜0.88mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚 度为1000mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000mVh,阻力损失约 550pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完 成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理 处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯421.7mg/m3,甲苯726.9 mg/m3, 二甲苯633.4 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯54.2mg/m3,甲苯83.4 mg/m3, 二甲苯81.2mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例三

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜lmm的干污泥与活化药剂A: 50。%ZnCl2 (质量分数,溶剂为蒸馏水,下同)和30% H2S04 (ZnCl2禾n H2S04按1 : 1

的体积比配制),按照固液比(质量比)为1 : 2混合,在75。C恒温振荡器加 热2小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内ll(TC下干燥12小时。滤液可

回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在2(TC/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为56(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷 却即可得到热解产物。d、将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (3%高锰酸钾)、10%盐酸、

蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制

得有机废气吸附剂。

某石化厂排放的三苯废气,其浓度为:苯350〜500mg/m3,甲苯650〜 800mg/m3, 二甲苯600〜700mg/m3,风量为3000m3/11,温度:50〜6(TC。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.63〜0.88mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚 度为1000mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量lOOOmVh,阻力损失约 500pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完 成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理 处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理 的有机废气平均排放浓度为:苯471.3mg/m3,甲苯749.3 mg/m3, 二甲苯674.3 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯53.2mg/m3,甲苯79.2 mg/m3, 二甲苯84.2mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例四

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至10% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径1〜3mm的干污泥与如下的活化药剂A 35% CaCl2,按照固液比为1 : 5混合,在90。C恒温振荡器加热1小时,同时浸渍、 搅拌,过滤后在烘箱内11(TC下干燥18小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在1(TC/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为36(TC,活化时间为4.0h;取出后在室温下 冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5%高锰酸钾)、18%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥18h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制 得有机废气吸附剂。

某喷漆车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜200mg/m3,甲苯200〜 300mg/m3, 二甲苯180〜250mg/m3,风量为15000 m3/h,温度为:30〜60。C。利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.32〜0.53111111的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度

为800mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约450pa;

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯173.2 mg/m3,甲苯226.6 mg/m3, 二甲苯213.4mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯21.7mg/m3,甲苯30.5mg/m3, 二甲苯29.4mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例五

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至10% (质量分数),得到千污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径1〜3mm的干污泥与如下的活化药剂A 45%CaCl2,按照固液比为1:4混合,在90。C恒温振荡器加热1小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内110。C下干燥18小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在1(TC/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为36(TC,活化时间为4.0h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5%高锰酸钾)、18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥18h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制得有机废气吸附剂。

某喷漆车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜200mg/m3,甲苯200〜

300mg/m3, 二甲苯180〜250mg/m3,风量为15000 m3/h,温度为:30〜60°C。利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.32〜0.53111111的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为800mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约450pa;

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯171.3 mg/m3,甲苯225.7 mg/m3, 二甲苯217.4mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯19.8mg/m3,甲苯29.4mg/m3, 二甲苯26.3mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例六

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤-

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至10% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径1〜3mm的干污泥与如下的活化药剂A 30%CaCl2,按照固液比为1:5混合,在9(TC恒温振荡器加热1小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内11(TC下干燥18小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在1(TC/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为39(TC,活化时间为4.0h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5°%高锰酸钾)、18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥18h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制得有机废气吸附剂。

某喷漆车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜200mg/m3,甲苯200〜300mg/m3, 二甲苯180〜250mg/m3,风量为15000 m3/h,温度为:30〜60。C。利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.32〜0.53mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为1200mm,分为三层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约650pa;

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯168.2mg/m3,甲苯219.6mg/m3, 二甲苯217.4mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯18.7mg/m3,甲苯28.9mg/m3, 二甲苯28.6mg/m3,吸附效率均大于85%。实施例七

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径1〜2mm的干污泥与活化药剂A (40%ZnCl2) 按照固液比为1:4混合,在80。C恒温振荡器加热3小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后在烘箱内105"C下干燥24小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在15"C/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为48(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷 却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (4%高锰酸钾)、10%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,进行在11(TC下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径, 即制得有机废气吸附剂。

某化工厂排放的含醋酸丁酯,丁酮废气,其浓度为:醋酸丁酯2000〜2500 mg/m3, 丁酮1000〜1200mg/m3,风量3000m3/h,温度为50〜80。C。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度 为1000mm,分为两层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约 650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成 气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处 置。

分别测定其处理前后有机废气中污染物的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:醋酸丁酯2359.2 mg/m3, 丁酮1045.6 mg/m3;经 过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:醋酸丁酯429.1 mg/m3, 丁酮247.2 mg/m3,吸附效率均大于80%。

实施例八

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径1〜2mm的干污泥与活化药剂A (20%ZnCl2) 按照固液比为1:5混合,在8(TC恒温振荡器加热3小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内105'C下干燥24小时。滤液可回收利用。

c、 然后放入管式高温电炉中,加热速率控制在15°C/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为48(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (4%高锰酸钾)、10%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,进行在11(TC下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制得有机废气吸附剂。 .

某化工厂排放的含醋酸丁酯,丁酮废气,其浓度为:醋酸丁酯2000〜2500mg/m3, 丁酮1000〜1200mg/m3,风量3000m3/h,温度为50〜80。C。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为1200mm,分为三层,空塔气速取0.5m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处

分别测定其处理前后有机废气中污染物的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:醋酸丁酯2368.2 mg/m3, 丁酮1049.6 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:醋酸丁酯417.1 mg/m3, 丁酮246.2mg/m3,吸附效率均大于80%。

实施例九

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径l〜2mm的千污泥与活化药剂A (50%ZnCl2)按照固液比为1:4混合,在8(TC恒温振荡器加热3小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内105t:下干燥24小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在15°C/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为48(TC,活化时间为2h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (4%高锰酸钾)、10%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,进行在11(TC下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径, 即制得有机废气吸附剂。

某化工厂排放的含醋酸丁酯,丁酮废气,其浓度为:醋酸丁酯2000〜2500 mg/m3, 丁酮1000〜1200mg/m3,风量3000m3/h,温度为50〜80。C。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度 为1200mm,分为三层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000mVh,阻力损失约 650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成 气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处 置。

分别测定其处理前后有机废气中污染物的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:醋酸丁酯2400.2 mg/m3, 丁酮1048.7 mg/m3;经 过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:醋酸丁酯437.1 mg/m3, 丁酮231.3 mg/m3,吸附效率均大于80%。

实施例十

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤-

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数,下同),得到干 污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜1 mm的干污泥与活化药剂A(40% H3P04) 按照固液比为1:2混合,在85t:恒温振荡器加热5小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在25TVmin,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为63(TC,活化时间为1.5h;取出后在室温下 冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5%氢氧化钠)、18%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制 得有机废气吸附剂。

某皮革加工车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜190mg/m3,甲苯 170〜200mg/m3, 二甲苯190〜230mg/m3,风量为6000 mVh,温度为室温。利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为800mm,分为两层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约620pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理的有机废气平均排放浓度为:苯185.2 mg/m3,甲苯192.8 mg/m3, 二甲苯221.5mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯24.3mg/m3,甲苯26.1mg/m3, 二甲苯22.4mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例H^—

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数,下同),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜lmm的干污泥与活化药剂A(20。/。H3PO4)按照固液比为1:3混合,在85'C恒温振荡器加热5小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在25°C/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为630'C,活化时间为1.5h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5%氢氧化钠)、18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制得有机废气吸附剂。

某皮革加工车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜190mg/m3,甲苯170〜200mg/m3, 二甲苯l卯〜230mg/m3,风量为6000m3/h,温度为室温。利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为1200mm,分为三层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000mVh,阻力损失约620pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处 置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯187.5 mg/m3,甲苯193.7 mg/m3, 二甲苯224.7 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯23.3mg/m3,甲苯19.7 mg/m3, 二甲苯20.8mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例十二

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至5% (质量分数,下同),得到干 污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜1 mm的干污泥与活化药剂A(32% H3P04) 按照固液比为1:2混合,在85'C恒温振荡器加热5小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在25°C/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为630。C,活化时间为1.511;取出后在室温下 冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (5%氢氧化钠)、18%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,在ll(TC下干燥12h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制 得有机废气吸附剂。

某皮革加工车间排放的有机废气,其浓度为:苯150〜190mg/m3,甲苯 170〜200mg/m3, 二甲苯190〜230mg/m3,风量为6000 m3/h,温度为室温。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.54〜0.74mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度 为1200mm,分为三层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000mVh,阻力损失约 620pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成 气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯189.2 mg/m3,甲苯197.4 mg/m3, 二甲苯227.1mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯22.3mg/m3,甲苯24.1mg/m3, 二甲苯18.2mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例十三

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜2 mm的干污泥与活化药剂A(35%KOH)按照固液比为1 : 3混合,在85'C恒温振荡器加热1小时,同时浸渍、搅拌,过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在3CTC/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为78(TC,活化时间为0.5h;取出后在室温下冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (10%氢氧化钠)、10%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,然后在11(TC下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径,即制得有机废气吸附剂。

某制鞋车间排放的有机废气,其浓度为:苯100〜120mg/m3,甲苯180〜220mg/m3, 二甲苯140〜160mg/m3,风量为5000m3/11,温度为室温。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.01〜0.32mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度为1000mm,分为两层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯114.7 mg/m3,甲苯197.9 mg/m3, 二甲苯146.2mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯14.4mg/m3,甲苯21.2mg/m3, 二甲苯19.8mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例十四

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜2 mm的干污泥与活化药剂A(20%KOH) 按照固液比为1:4混合,在85'C恒温振荡器加热3小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在3(TC/min,在惰性气体氮气氛 围保护下进行热解、炭化,温度为78(TC,活化时间为0.5h;取出后在室温下 冷却即可得到热解产物。

d、 将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (10%氢氧化钠)、10%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,然后在110'C下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径, 即制得有机废气吸附剂。

某制鞋车间排放的有机废气,其浓度为:苯100〜120mg/m3,甲苯180〜 220mg/m3, 二甲苯140〜160mg/m3,风量为5000m3/h,温度为室温。 利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.01〜0.32mm的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度 为1200mm,分为三层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000mVh,阻力损失约 650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成 气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处 置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理 的有机废气平均排放浓度为:苯112.7 mg/m3,甲苯187.2 mg/m3, 二甲苯151.1 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯12.3mg/m3,甲苯24.3 mg/m3, 二甲苯18.9mg/m3,吸附效率均大于85%。

实施例十五

一种有机废气吸附剂的制备方法,包括如下步骤:

a、 将污泥进行干燥,使污泥含水率降至15% (质量分数),得到干污泥。

b、 将干污泥破碎,取粒径0.01〜2 mm的干污泥与活化药剂A(40%KOH) 按照固液比为1:2混合,在85匸恒温振荡器加热1小时,同时浸渍、搅拌, 过滤后在烘箱内11(TC下干燥12小时。滤液可回收利用。

c、 放入管式高温电炉中,加热速率控制在3(TC/min,在惰性气体氮气氛围保护下进行热解、炭化,温度为78(TC,活化时间为0.5h;取出后在室温下 冷却即可得到热解产物。

d、将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B (10%氢氧化钠)、10%盐酸、 蒸馏水漂洗至中性,然后在110'C下干燥24h,然后研磨筛分至不同的粒径, 即制得有机废气吸附剂。

某制鞋车间排放的有机废气,其浓度为:苯100〜120mg/m3,甲苯180〜 220mg/m3, 二甲苯140〜160mg/m3,风量为5000m3/11,温度为室温。

利用有机废气吸附剂处理有机废气的方法:

(1) 使用粒径为0.01〜0.32111111的有机废气吸附剂,制成吸附床炭层厚度 为1000mm,分为两层,空塔气速取0.4m/s,废气量1000m3/h,阻力损失约 650pa。

(2) 有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附床内完成 气固两相接触,经净化后的气体排向大气,吸附剂可按要求设计再生或处理处 置。

分别测定其处理前后苯、甲苯、二甲苯的排放浓度。测试结果为:未处理

的有机废气平均排放浓度为:苯120.6 mg/m3,甲苯198.4 mg/m3, 二甲苯148.2 mg/m3;经过污泥吸附剂处理后的平均排放浓度为:苯13.7mg/m3,甲苯24.5 mg/m3, 二甲苯18.2mg/m3,吸附效率均大于85%。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种有机废气吸附剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤: a、将污泥干燥,使污泥含水率降至质量分数为5~15%,得到干污泥; b、将干污泥破碎,取粒径0.01~1mm的干污泥与活化药剂A按照固液质量比为1∶2~5混合,在75~90℃恒温振荡器中加热1~5小时,过滤后干燥;所述活化药剂A包括质量分数15~50%的氯化锌水溶液、质量分数20~40%的磷酸水溶液、质量分数30~50%的硫酸水溶液、质量分数20~40%的氢氧化钾水溶液或质量分数30~45%的氯化钙水溶液; c、然后放入管式高温电炉中,加热速率控制在10~30℃/min,在惰性气体氮气保护下进行热解、炭化,温度为360~780℃,活化时间为0.5~5.0h;取出后在室温下冷却即得到热解产物; d、将热解产物依次用蒸馏水、活化药剂B、10~18%盐酸、蒸馏水漂洗至中性,然后干燥,即制得有机废气吸附剂;所述活化药剂B为3~5%高锰酸钾溶液或5~10%氢氧化钠溶液。
2、 根据权利要求1所述的一种有机废气吸附剂的制备方法,其特征在于: 所述活化药剂A为质量分数40 %的ZnCl2水溶液-质量分数35%的《^04水溶液、 质量分数35%的CaCl2水溶液、质量分数40X的ZnCl2水溶液、质量分数40% 的H3P04水溶液或者质量分数35 %的KOH水溶液。
3、 根据权利要求2所述的一种有机废气吸附剂的制备方法,其特征在于: 在所述质量分数40%的ZnCi2水溶液-质量分数35%的112804水溶液中,ZnCl2水溶液与H2S04水溶液的体积比为2 : 1。
4、 一种有机废气吸附剂,其通过权利要求1所述的方法制备而成。
5、 权利要求4所述的一种有机废气吸附剂在处理有机废气中的应用,其特 征在于:将粒径为0.01〜0.88mm的有机废气吸附剂制成炭层厚度为800〜 1200mm的吸附床;有机废气经集气罩收集后,由风机增压送至吸附床,在吸附 床内完成气固两相接触,经净化后的气体排向大气。
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