CN105879630A

CN105879630A - 一种甲醛废气高效吸收处理方法

Info

Publication number: CN105879630A
Application number: CN201410742513.XA
Authority: CN
Inventors: 朱振中; 丁玉强; 王大伟
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-08-24

Abstract

本发明涉及一种甲醛废气高效吸收处理方法，属于化学分离技术和废弃物资源化处理技术领域。本发明所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，不需使用任何催化剂，采用的吸收剂为饱和一元醇或多元醇，采用中空纤维膜接触器或喷淋吸收塔即可高效吸收处理甲醛废气。甲醛气体经所述吸收剂吸收后，根据吸收反应产物缩醛与吸收剂醇沸点的差异通过精馏或调节酸度的方法将它们分离，分离后的反应产物可作为有机工业原料或产品得到利用，分离后的吸收剂仍可循环使用，从而基本实现甲醛废气的资源化处理。

Description

一种甲醛废气高效吸收处理方法

技术领域

本发明涉及一种甲醛废气高效吸收处理方法，属于化学分离技术和废弃物资源化处理技术领域。

背景技术

甲醛气体是一种来源广泛且对人体健康危害极大的污染物，它不仅对皮肤和呼吸器官黏膜有强烈刺激作用，而且可与人体蛋白质反应生成氮亚甲基化合物使得人体蛋白质变性，引起慢性中毒、病变、过敏反应和神经系统病变，此外甲醛还具有强烈的促癌和致癌作用，因此对甲醛废气的治理已刻不容缓。目前国内外对甲醛废气的处理方法主要有：吸附法、生物过滤法、等离子体处理法和光催化氧化法等。但这些方法大多是处理低浓度甲醛废气(如居室空气和大气)，当处理高浓度甲醛废气时，不仅存在处理周期长、效率低、成本较高、易于产生二次污染等问题，而且基本都是将甲醛分(降)解，不能有效利用甲醛这一资源。

喷淋吸收塔气液接触而积大，接触时间长，气量变化时塔的适应性强，多用于气体的净化，用喷淋吸收塔处理甲醛废气尚鲜见报道。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甲醛废气高效吸收处理方法，使用中空纤维膜接触器或喷淋吸收塔吸收处理甲醛废气，根据气液反应原理，采用的吸收剂为碳原子数为3～10的饱和一元醇或多元醇。甲醛气体经所述吸收剂吸收后，吸收反应产物与吸收剂沸点的差异通过精馏或调节酸度的方法将它们分离，或沉降离心分离，吸收反应产物可作作为有机工业原料或产品得到利用，分离后的吸收剂仍可循环使用。

基本原理：

甲醛与醇在一定条件下生成半缩醛(缩醛)：

本发明的技术方案：一种甲醛废气高效吸收处理方法，不需使用任何催化剂，采用的吸收剂为饱和一元醇或多元醇，采用中空纤维膜接触器或喷淋吸收塔即可高效吸收处理甲醛废气。甲醛气体经所述吸收剂吸收后，根据吸收反应产物缩醛与吸收剂醇沸点的差异通过精馏或调节酸度的方法将它们分离，分离后的反应产物可作为有机工业原料或产品得到利用，分离后的吸收剂仍可循环使用，从而基本实现甲醛废气的资源化处理。

本发明所使用的中空纤维膜接触器，其径高比为0.1～0.3，装填密度为10％～60％，膜微孔孔径为0.01～0.3μm，孔隙率10％～60％。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5～2500mg·m^-3、流量为1×10^-6m³·s^-1～10×10^-6m³·s^-1)。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0.5×10^-6m³·s^-1～5×10^-6m³·s^-1，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。

本发明所使用的喷淋吸收塔为双喷淋双层填料结构，填料为拉西环或鲍尔环等，进气流量1500-15000m³/h，吸收剂流量6-60m³/h，液气比为2～6L/m³。试验装置如图2所示。

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膜或双层填料传质分离技术相结合，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，所得到的吸收产物可作为有关原料利用，分离后的吸收剂可循环使用，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用所述中空纤维膜接触器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。

图2为所述喷淋吸收塔吸收法处理甲醛废气装置示意图。①、进气，②、出气，③、填料层，④、喷淋层，⑤、除雾层，⑥、贮液槽，⑦、泵。

具体实施方式

实施例1

采用中空聚丙烯纤维膜接触器(其径高比为0.15，装填密度为23％，膜微孔孔径为0.2μm，孔隙率35％)，以异戊醇为吸收剂，气液两相并流操作，当甲醛废气进气浓度为780.8mg·m^-3，进气流速为6×10^-6m³·s^-1，吸收剂流速为6.9×10^-7m³·s^-1，吸收剂温度为5.7℃，出口尾气中甲醛浓度为1.5mg/L，去除率为99.81％。

实施例2

采用喷淋吸收塔，双层填料结构，填料为拉西环或鲍尔环等，进气流量2000m³/h，吸收剂流量30m³/h，浓度为800mg·m^-3的甲醛废气由风管引入喷淋吸收塔，经过填料层，废气与吸收液进行气液两相充分接触吸收进行气液反应，废气经过净化后，再经除雾板脱水除雾后由风机排入大气，吸收液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。出口尾气中甲醛浓度为3.0mg/L，去除率为99.62％。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于：不需使用任何催化剂，采用的吸收剂为饱和一元醇或多元醇，采用中空纤维膜接触器或喷淋吸收塔即可高效吸收处理甲醛废气。

2.权利要求1所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于所述的中空纤维膜接触器，其径高比为0.1～0.3，装填密度为0.1～0.6，膜微孔孔径为0.1～0.3μm，孔隙率为0.1～0.6。

3.权利要求1所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于所述的喷淋吸收塔为双喷淋双层填料结构，填料为拉西环或鲍尔环等，进气流量1500-15000m³/h，吸收剂流量6-60m³/h。

4.权利要求1所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于所述的吸收剂为丙醇、正丁醇、异丁醇等碳原子数为3～10的饱和一元醇。

5.权利要求1所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于所述的吸收剂为含2-8个羟基的多元醇。

6.权利要求1或2或3所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于采用中空纤维膜接触器或喷淋吸收塔根据甲醛废气的浓度进行多级吸收处理。

7.权利要求1所述的一种甲醛废气高效吸收处理方法，其特征在于根据吸收反应产物与吸收剂沸点的差异通过精馏或调节酸度的方法将它们分离，或沉降离心分离，吸收反应产物可作作为有机工业原料或产品得到利用，分离后的吸收剂仍可循环使用。