CN101934186A - 一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂，属于膜分离技术和废弃物资源化处理技术领域。本发明采用的吸收剂为单卤代或多卤代的卤代烷烃(碳原子数为2～10)或含苯环的卤代芳烃(碳原子数为6～12)，采用中空纤维膜接触器(其径高比为0.04～0.2，装填密度为0.01～0.6，膜微孔孔径为0.02～10μm，孔隙率为0.1～0.5)，膜吸收法处理甲醛气体。吸收反应产物在加热条件下发生分解，可获得纯净的甲醛气体，吸收剂可循环使用。本发明操作条件温和，处理效率高，并可将甲醛气体回收再利用，吸收剂可循环使用，从而基本实现甲醛废气的资源化处理。

Description

一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂
技术领域
本发明涉及一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂。具体来说是采用中空纤维膜接触器，以单卤代或多卤代的烷烃或芳香烃为吸收剂处理甲醛废气，并将吸收反应产物加热分解，甲醛气体得以回收再利用，吸收剂可反复循环使用，属于膜分离技术和废弃物资源化处理技术领域。
背景技术
目前国内外对甲醛废气的处理方法主要有物理吸附法、化学吸收法、光催化氧化法等。但这些方法主要有以下缺点：
1、处理量小，目前对甲醛废气的治理主要集中于低浓度甲醛气体，尤其是室内甲醛的去除，而对高浓度甲醛废气的处理方法几乎是空白。
2、效率低下，尤其是以物理方法处理甲醛气体时，处理周期较长，且其反应可逆性较大，导致甲醛不能得到有效的回收利用。
3、易于产生二次污染，特别是以化学法处理高浓度甲醛气体时，虽然处理效果较好，但化学试剂的引入若后续处理不当就容易产生二次污染，且吸收反应产物难以回收利用。
4、成本较高，如采用光催化氧化法处理甲醛废气时，虽然其具有高效、清洁等优点，但成本较高，难以得到推广。
中空纤维膜接触器是一种新型的气/液、液/液反应装置，具有低耗能、传质面积大、易于实现工业化等许多优点，目前已有采用中空纤维膜接触器处理高浓度甲醛废气的报道，但吸收反应产物的分离或分解时操作条件较为苛刻。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂。该吸收剂为单卤代或多卤代的烷烃或芳香烃，采用膜吸收法处理甲醛废气，吸收反应产物在加热条件下即可发生分解，进而获得纯净的甲醛气体，吸收剂可循环使用，从而实现甲醛废气的资源化处理。
基本原理：
R-X ＋ H2C=O → R-X···O=CH2
吸收反应产物在加热条件下即发生上述反应的逆反应：
R-X···O=CH2　→ R-X ＋ H2C=O 
甲醛经收集后即可获得纯净的甲醛气体，吸收剂则可循环使用。
本发明的技术方案：一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂，该吸收剂为具有直链或支链结构的碳原子数为2～10的卤代烷烃或含苯环的碳原子数为6～12的卤代芳烃。
该吸收剂中含有卤素原子氟、氯、溴、碘中的一个或多个。
该吸收剂用于膜吸收甲醛气体，甲醛气体经所述吸收剂吸收后，在加热条件下吸收反应所得产物易分解，将甲醛重新释放出来，经收集后即得到纯净的甲醛气体，吸收剂仍可循环使用，从而实现甲醛废气的资源化处理。
采用中空纤维膜接触器（其径高比为0.04～0.2，装填密度为0.01～0.6，膜微孔孔径为0.02～10μm，孔隙率为0.1～0.5）处理甲醛废气。甲醛气体由中空纤维膜的下端（或上端）导入管程，沿管腔流至另一端，其浓度为1～500mg/m3、进气流速为0.1×10-3～10×10-3m/s，尾气经检测达标后排空；吸收剂由蠕动泵带动由侧端进入中空纤维膜接触器的壳程，经中空纤维膜管腔外侧流出后返回吸收剂贮槽，其流速为0.1×10-3～10×10-3m/s，温度为0～50℃，两相并流或逆流操作，如此反复循环至吸收反应产物达到预定浓度（或饱和）为止。试验装置如图１所示。
实验过程中进、出口温度和压力均在线检测，甲醛浓度测定采用乙酰丙酮分光光度法（GB/13197-1991），吸收反应产物分析采用气相色谱法。
本发明的有益效果：
1、本发明巧妙的把传统的化学吸收处理方法和高效的膜分离技术相结合，操作条件温和（在常温、常压条件下操作），处理周期短，处理效率高，能有效回收利用废气中的甲醛。
2、本发明处理甲醛废气时，所得到的吸收产物在加热条件下即可发生分解，进而获得纯净的甲醛气体，吸收剂可循环使用，从而实现甲醛废气的资源化处理。
3、本发明的应用性广。既能处理高浓度的甲醛废气，也能处理低浓度的甲醛废气；既能用于甲醛废气的治理，也能用于甲醛废水处理；既适用于工业生产，也适用于民居。
附图说明
图1 用所述吸收剂膜吸收法处理甲醛废气装置示意图。①、甲醛废气，②、膜接触器，③、蠕动泵，④吸收剂，FIC控制流量指示表，PI压力指示表，TI温度指示表。
具体实施方式
实施例1
采用中空纤维膜接触器（径高比为0.05，装填密度为0.05，膜微孔孔径为0.02～0.2μm，孔隙率为0.2），以溴代烷烃（碳原子数n=8）为吸收剂，气液两相并流操作，当甲醛废气进气浓度为99.7mg/m3，进气流速为5.5×10-3m/s，吸收剂流速为2.4×10-3m/s，吸收剂温度为5.8℃，出口甲醛浓度为1.7mg·m-3，甲醛去除率为98.3%，甲醛的回收率为96.0%。
实施例2
采用中空纤维膜接触器（径高比为0.1，装填密度为0.3，膜微孔孔径为0.02～0.2μm，孔隙率为0.35），以氯代烷烃（碳原子数n=8）为吸收剂，气液两相并流操作，当甲醛进气浓度151mg/m3，进气流速为5.5×10-3m/s，吸收剂流速为3.2×10-3m/s，吸收剂温度为5.7℃，出口甲醛浓度为1.3mg/m3，甲醛去除率为99.1%，甲醛的回收率为90.2%。
实施例3
采用中空纤维膜接触器（径高比为0.2，装填密度为0.55，膜微孔孔径为0.02～0.2μm，孔隙率为0.5），以氯化苄（碳原子数n=7）为吸收剂，气液两相并流操作，当甲醛进气浓度180mg/m3，进气流速为2.65×10-2m/s ，吸收剂流速为2.4×10-3m/s，吸收剂温度为5.7℃，出口甲醛浓度为0.1mg/m3，甲醛去除率为99.9%，甲醛的回收率为95.6%。

Claims (3)

1.一种用于资源化处理甲醛废气的吸收剂，其特征在于该吸收剂为具有直链或支链结构的碳原子数为2～10的卤代烷烃或含苯环的碳原子数为6～12的卤代芳烃。
2.根据权利要求1所述的用于资源化处理甲醛废气的吸收剂，其特征在于该吸收剂中含有卤素原子氟、氯、溴、碘中的一个或多个。
3.权利要求1所述的用于资源化处理甲醛废气的吸收剂的应用，其特征在于该吸收剂用于膜吸收甲醛气体，甲醛气体经所述吸收剂吸收后，在加热条件下吸收反应所得产物易分解，将甲醛重新释放出来，经收集后即得到纯净的甲醛气体，吸收剂仍可循环使用，从而实现甲醛废气的资源化处理。
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