CN101259361A - 一种用微乳液净化有机废气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用微乳液净化有机废气的方法，微乳液由表面活性剂、助表面活性剂和水组成，按表面活性剂∶助表面活性剂质量比为1∶0.1～9的比例称量混匀，加水配制成质量百分浓度为10－90％的微乳液吸收剂；将含有挥发性有机物的废气通入微乳液体系，在室温条件下进行吸收反应，吸收挥发性有机物，从而达到气体净化的目的，其中的有害物质滞留在液相中，吸收反应后能解吸。具有反应温度低、去除率较高、易解吸等特点，同时微乳液体系活性高，用量少，吸收剂成本低。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种用微乳液净化有机废气的方法，属于废气净化技术领域。
二、背景技术
大气污染是我国目前突出的环境污染问题之一，其中挥发性有机物是大气污染物的重要来源。大量含挥发性有机物的工业废气排入大气，除使大气坏境质量下降外，同时也给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。作为典型挥发性有机物废气代表性污染物的苯、甲苯、二甲苯(即三苯系物)，通过呼吸道和皮肤可以进入人体，可使人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性或永久性病变，尤其是苯萘芘类多环芳烃能使人体直接致癌以引起人类的高度重视。故而，对挥发性有机物的研究与治理成为当前大气污染治理中的一个重要问题。目前对于低浓度、无回收价值的挥发性有机物废气多采用破坏性方法如催化燃烧、电晕法或等离子体法；而中高浓度、有回收利用价值的挥发性有机物废气则尽可能采用非破坏性方法如吸附和吸收等。吸附法是一种常用的处理含挥发性有机物的方法，其中活性碳吸附应用最为广泛，但它也存在不耐高温、在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力、易燃的缺点。吸收是一种发展较早、工艺成熟、应用范围广的化工分离操作，能在消除气态污染物同时对污染物进行回收利用，是常用大气治理技术之一。吸收法吸收效率的高低主要取决于吸收剂。微乳液作为一种新型吸收剂在农业生产及制药、食品方面得到了广泛应用，特别是在三次采油方面获得了巨大的成功。US4240504专利申请中公开了一种将微乳液用于提高油类回收率的方法，作者将上相或中相微乳液和憎水相同时注入地下层，由于注入相和油相似相溶，微乳液和憎水相迅速的完成增溶，油类成为一种很好的产品并被回收。US5378264专利申请中公开了一种处理含有三苯系物废气的方法，特别适用于处理生产铝板和金属锡箔的含油废气。作者将离子和非离子表面活性剂与烷基二醇配制成微乳液用于吸收含油废气，当这种冲洗液和废气中的油类接触会形成水包油型微乳液，能够增溶水中的油类。
微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、油和水等组分在适当配比下自发生成，其最显著的作用是增大疏水性有机物的溶解度，水包油型微乳液对油的增溶量可高达60％，而水包油型胶束对油的增溶量只有5％左右。利用挥发性有机污染物可作为微乳体系油相的特点，采用表面活性剂/助表面活性剂/水混合物作为吸收剂，在吸收过程中目标污染物作为油相形成微乳，从而达到增溶吸收有机废气的目的。US4240504专利申请中公开了一种将微乳液用于提高油类回收率的方法，作者将上相或中相微乳液和憎水相同时注入地下层，由于注入相和油相似相溶，微乳液和憎水相迅速的完成增溶，油类成为一种很好的产品并被回收。US5378264专利申请中公开了一种处理含有三苯系物废气的方法，特别适用于处理生产铝板和金属锡箔的含油废气。作者将离子和非离子表面活性剂与烷基二醇配制成微乳液用于吸收含油废气，当这种冲洗液和废气中的油类接触会形成水包油型微乳液，能够增溶水中的油类。
用微乳液处理有机废气，最大的优点是反应条件简单，去除率高，并且能够利用微乳液自身的特性解吸回收三苯系物。本发明利用微乳液对有机物的特殊增溶作用，将其作为新型吸收剂，为挥发性有机物污染控制提出一种新方法。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种用微乳液净化有机废气的方法，用表面活性剂和助表面活性剂构成的微乳液作为吸收剂，吸收治理含有苯系物的废气，在适于条件下进行的吸收反应，使其中的有害物质滞留在液相中，吸收反应后能解吸。具有反应温度低、去除率较高、易解吸等特点；同时微乳液体系活性高，用量少，吸收剂成本低。
发明按以下步骤完成：
1微乳液由表面活性剂以及助表面活性剂和水组成，按表面活性剂：助表面活性剂质量比为1∶0.1～9的比例称量混匀，加水配制成质量百分浓度为10-90％的微乳液；
所述的表面活性剂是阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，包括十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、氯代十六烷基吡啶(CPC)、十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)中的一种或几种，所述的助表面活性剂是短碳链季铵盐，包括四辛基溴化铵、四丁基溴化铵、四乙基溴化铵和四甲基溴化铵中的一种或几种；
2将配制好的微乳液加入反应器中，控制温度在20～50℃，通入含苯系物废气，保持苯系物废气流速和吸收剂体积比为2400～6000/h，废气中的苯系物作为油相被除去。
本发明有如下优点：
1、采用微乳液为吸收体系，具有来源广、价格低，吸收剂成本较传统法低；
2、通过将目标污染物作为油相，和表面活性剂与助表面活性剂直接形成微乳液，克服了油相造成的二次污染；
3、本方法具有工艺简单、反应温度低、去除率高且易解吸。
四、具体实施方式
实施实例1
1.按表面活性剂：助表面活性剂质量比为1∶0.1称取45.0g氯代十六烷基吡啶和4.5g四乙基溴化铵，加水配制成质量百分浓度为50％的微乳液；
2.将微乳液体系移至反应器中，将温度控制在20℃；
3.通入浓度为2000mg/m3苯气体，控制气液比为2400/h，对苯最高出去率为88％，持续3.25h。
实施实例2
1.按表面活性剂：助表面活性剂质量比为1∶1的比例称取称取15g十六烷基三甲基溴化铵和15g四丁基溴化铵，加水配制成质量百分浓度为30％的微乳液；
2.将微乳液体系移至反应器中，将温度控制在30℃；
3.通入浓度为2000mg/m3甲苯气体，控制气液比为3600/h，对甲苯最高去率为98％，持续4.00h。
实施实例3
1.按表面活性剂：助表面活性剂质量比为1∶0.25的比例称取40g十二烷基硫酸钠和10g四甲基溴化铵混匀，加水配制成质量百分浓度为90％的微乳液；
2.将微乳液体系移至反应器中，将温度控制在50℃；
3.通入浓度为2000mg/m3二硫化碳，控制气液比为6000/h，对二硫化碳出去率为83％，持续2.50h。
Claims (2)
1、一种用微乳液净化有机废气的方法，其特征在于：按以下步骤完成，
1)、微乳液由表面活性剂以及助表面活性剂和水组成，按表面活性剂∶助表面活性剂质量比为1∶0.1～9的比例称量混匀，加水配制成质量百分浓度为10～90％的微乳液；
2)、将配制好的微乳液加入反应器中，控制温度在20～50℃，通入含苯系物废气，保持苯系物废气流速和吸收剂体积比为2400～6000/h，废气中的苯系物作为油相被除去。
2、根据权利要求1所述的用微乳液净化有机废气的方法，其特征在于：
所述的表面活性剂是阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，包括十六烷基三甲基溴化铵、氯代十六烷基吡啶、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种，所述的助表面活性剂是短碳链季铵盐，包括四辛基溴化铵、四丁基溴化铵、四乙基溴化铵和四甲基溴化铵中的一种或几种。
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