CN104801179A - 一种空气中voc的净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气中VOC的净化方法。其过程如下：将钯炭催化剂、醇与一定浓度的碱性水溶液按照一定比例混合，含VOC的气体在温度20～50℃下通过混合液体后，得到净化空气。本发明将空气中的VOC深度脱除，空气质量得到了明显改善，解决了空气中VOC严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，具有广泛的应用前景。本发明具有投资少，操作成本低的特点，还可以应用于其它低浓度有机物的净化处理领域。
Description
技术领域：
本发明涉及环保技术领域，具体的涉及一种适用于空气中VOC的净化方法。
技术背景：
VOC即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当空气中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。VOC对人体的侵害过程缓慢，而又不太容易引起人们的注意，等到发现身体出现了严重不适的感觉时，有害物质对人体的侵害程度已经相当严重了。因此，采用合适的净化技术对VOC污染进行控制显得尤为重要。
常用的净化方法有：(1)吸附法，采用活性炭及和其具有相似非极性集团的吸附剂材料的强吸附性吸附污染物。吸附法简便易行，容易推广应用。活性炭类吸附剂面临吸附饱和后需要经常更换或再生的问题，且由于芳烃类、硫醚类、甲醛等属于物理吸附并未发生降解，存在重新释放的可能，容易造成二次污染。(2)植物净化法，具有成本低、无二次污染及净化作用持久等优点，利用观赏植物在净化空气的同时还能够美化环境，是一条绿色净化途径。植物净化机制主要包括茎叶吸收与吸附、植物体内运输及其代谢转化、根际微生物的降解作用以及土壤吸附等，但植物净化处理速率较慢，且植物的净化能力受环境因素，例如温度、湿度、光照等及植株大小、生长阶段和生长状态等因素的影响较大。(3)化学反应法，是根据VOC的化学性能，选用合适的化学物质与其发生化学反应以达到去除的目的。常见的去除剂可分为无机去除剂和有机去除剂。对于甲醛气体，无机去除剂包括氧化剂(如KMnO4、O3等)、无机铵盐和亚硫酸盐，如Na2SO3溶液；有机去除剂主要为含氮有机化合物，包括脲及其衍生物、双氰胺、饱和环状仲胺、联接羰基的伯胺或仲胺、苯胺及其衍生物和含有氨基的聚合物等。该方法用于去除空气中甲醛具有反应不可逆、吸收牢固和去除效率高等优点，相对方便、快捷。但化学试剂在使用中会逐渐消耗，一段时间后必须更换；某些化学试剂可能会对空气形成二次污染。(4)光催化氧化分解技术，主要以TiO2或其它光催化剂，在紫外光照射下，催化剂表面产生具有强氧化性的羟基自由基和超氧阴离子自由基，例如催化剂可将甲醛首先氧化为甲酸，并最终分解为无害的二氧化碳和水。尽管光催化技术是很有前景的甲醛污染控制技术，也是环境催化领域的研究热点；但目前大多数光催化技术仍需采用紫外光源，对可见光的利用效率低，运行成本较高，且催化剂容易失活。因此，该技术的规模应用仍是一个比较漫长的过程。(5)催化氧化法，在催化剂存在下，以空气中的氧作为氧化剂，将VOC转化为无害物质，具有处理效率高、相对成本低、处理完全和适用范围广等特点，是一种很有前景的净化方法。催化氧化法可催化VOC氧化，便于集成到空气净化器或通风空调系统，适用范围广，还具有操作条件温和、投资和操作费用低、净化效果好等优点。
发明内容：
本发明的目的是提供空气中挥发性有机物的脱除方法，即一种空气中VOC的净化方法。空气中VOC的深度脱除，解决了空气中VOC严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，有具广泛的应用前景。
本发明所述的VOC的脱除过程如下：
将钯炭催化剂、醇与一定浓度的碱性水溶液按照一定比例混合，在温度20～50℃下，含VOC的空气通过混合溶液反应，得到净化空气。
本发明的优点：
本发明将空气中的VOC深度脱除，空气质量得到了明显改善，解决了空气中VOC严重污染大气环境的问题，能够产生显著的经济效益和环境效益，具有广泛的应用前景。本发明具有投资少，操作成本低的特点，还可以应用于其它低浓度有机物的气体净化处理领域。
以下，通过具体实施例对本发明进行更具体说明，但本发明并不仅仅局限于这些实施例。
1.实施例1
将5g氢氧化钠加入95g水中配制成5％质量浓度的氢氧化钠碱性水溶液，和5g异丙醇，0.5g钯元素质量百分含量为10％的钯炭催化剂混合后，混合溶液在20℃温度下，含甲醛体积比浓度227ppm的空气和碱性水溶液的体积空速比为2.5L/min：1.0L条件下反应，得到甲醛含量＜1ppm的空气。
2.实施例2
将5g氢氧化钾加入5g水中配制成50％质量浓度的氢氧化钾碱性水溶液，和100g丙醇，0.05g钯元素质量百分含量5％的钯炭催化剂混合后，混合溶液在40℃温度下，含二甲基二硫醚体积比浓度186ppm的空气和碱性水溶液的体积空速比为25.0L/min：1.0L条件下反应，得到二甲基二硫醚含量＜1ppm的空气。
3.实施例3
将1g碳酸钠加入4g水中配制成20％质量浓度的碳酸钠碱性水溶液，和25g丙三醇，0.3g0.05％钯炭混合后，混合溶液在50℃温度下，含噻吩体积比浓度512ppm的空气和碱性水溶液的体积空速比为10.0L/min：1.0L条件下反应，得到噻吩含量＜1ppm的空气。
4.实施例4
将1g碳酸钾9g水中配制成10％质量浓度的碳酸钾碱性水溶液，和50g异丙醇，0.2g钯元素质量百分含量5％的钯炭催化剂混合后，混合溶液在30℃温度下，含乙醛体积比浓度468ppm的空气和碱性水溶液的体积空速比为15.0L/min：1.0L条件下反应，得到乙醛含量＜1ppm的空气。
5.实施例5
将5g氢氧化钠加入95g水中配制成5％质量浓度的氢氧化钠碱性水溶液，和5g异丙醇，0.5g钯元素质量百分含量为1.0％的钯炭催化剂混合后，混合溶液在20℃温度下，含氯乙烯体积比浓度153ppm的空气和碱性水溶液的体积空速比为5.0L/min：1.0L条件下反应，得到氯乙烯含量＜1ppm的空气。
Claims (8)
1.一种空气中VOC的净化方法，其特征在于，过程如下：
将一定浓度的碱性水溶液、钯炭催化剂以及醇按照一定比例混合后，含VOC的气体在温度20～50℃下通过混合液体后，得到净化空气。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾或碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性水溶液质量浓度为5.0％～50％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含VOC的气体和碱性水溶液的体积空速比为2.5L/min∶1.0L～25.0L/min∶1.0L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的醇是丙醇、异丙醇、丙三醇。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇与水的质量比为0.05∶1～1∶1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钯炭催化剂中钯元素在催化剂中的质量百分含量为0.05％～10％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的钯炭催化剂与水的质量比为0.5∶1000～5∶1000。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107890749A (zh) * | 2017-11-13 | 2018-04-10 | 辽宁好立环境治理有限公司 | 环保新型吸收自发挥发性有机化合物(简称voc)的无机化学溶剂 |
| CN110433794A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 南开大学 | 通式AM2O5-x化合物作为催化VOC燃烧的催化剂的应用 |
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| CN110433794A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-12 | 南开大学 | 通式AM2O5-x化合物作为催化VOC燃烧的催化剂的应用 |
| CN110433794B (zh) * | 2019-08-15 | 2020-10-30 | 南开大学 | 通式AM2O5-x化合物作为催化VOC燃烧的催化剂的应用 |
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