CN106390873A - 基于树脂微球的低阻吸附料及其应用 - Google Patents

基于树脂微球的低阻吸附料及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于树脂微球的低阻吸附料，具有比微球大得多的外形尺寸，用于固定床时床层阻力较小，同时内扩散问题较小，吸附、交换容量和精度基本不下降；其由比微球外形尺寸大得多的球形、条形、蜂窝形、筒状或异形本体粘结较多数量的吸附或离子交换树脂微球而成，树脂微球内部微孔在微球外表面的大部分开口不被堵塞，树脂微球和吸附料外表面直接连通和/或经微球间孔道连通；可用于有机溶剂回收和有组织、无组织排气VOCs脱除处理，以及含油水脱油处理。

Description

基于树脂微球的低阻吸附料及其应用
技术领域
本发明涉及一种树脂吸附料及其应用，具体涉及一种基于树脂微球的低阻吸附料及其应用。
背景技术
近几年，改善环境成为社会发展的一个主要诉求，其中减少污染物排放是解决问题的基础。
现实条件下，减少污染物排放的方法，除了有些能够通过改进主要原料和关键工艺方法而能实现污染物产生量降低和减排的，或者通过将污染物进行处理，转化为无害物、低害物而实现达标排放的，还有很大一部分是通过吸附、截留，将绝大部分污染物富集、捕集，再进行专门处理或者回收利用，而将仅含极少量污染物的液体、气体达标排放，当然有一些去掉绝大部分污染物或有害物的液体、气体也可以适当回用。
在将液体、气体或废液、废气中污染物进行回收利用的应用中，吸附树脂或离子交换树脂可以起到很广泛的作用。吸附树脂或离子交换树脂通常具有多孔立体结构，内表面积较大，内表面具有较大数量的吸附位或官能团，可以进行选择性的吸附或离子交换，并具有一定的吸附或离子交换容量和精度，通过再生可反复使用；常用的为直径1mm左右的微球，广泛用于液体处理、分离和提纯。不同种类的吸附树脂或离子交换树脂适当配合使用，可以达到较高的分离净化水平。
微球形吸附或交换树脂，优点是内扩散问题较小，但用于固定床处理大量气体、液体时，存在床层阻力很大的问题，限制了液体或气体的流量，需要较大压头的风机或泵，且容易截留机械杂质造成局部堵塞，因而在很多场合无法应用，或者不易发挥效果，尤其是在处理流量较大的无组织排放废气时；若采用鼓泡床、流化床，虽然处理量较大，但存在处理精度不够的问题，处理气体时仍需要较大压头的风机。
因而，需要在现有树脂微球的基础上开发一种低阻树脂吸附料，其具有比微球大得多的外形尺寸，用于固定床时床层阻力较小，同时内扩散问题较小，吸附、交换容量和精度基本不下降。
发明内容
本发明提供一种基于树脂微球的低阻吸附料，其具有比微球大得多的外形尺寸，用于固定床时床层阻力较小，同时内扩散问题较小，吸附、交换容量和精度、再生性能基本不下降。
本发明技术方案为：一种基于树脂微球的低阻吸附料，由比微球外形尺寸大得多的本体粘结较多数量的吸附或离子交换树脂微球而成，树脂微球内部微孔在微球外表面的大部分开口不被堵塞，树脂微球和吸附料外表面直接连通和/或经微球间孔道连通。
本发明基于树脂微球的低阻吸附料，可以是在塑料、陶瓷、玻璃、金属或其复合材质球形、条形本体的外表面涂敷粘结剂，粘满、接近粘满吸附或离子交换树脂微球，再进一步固化粘结剂而成的球形、条形低阻吸附料。球形、条形本体直径可以为3-10mm，优选3-5mm，粘附直径0.5-1.5mm树脂微球，以便兼顾吸附料床层阻力和树脂微球与本体的体积比例。在吸附床层中吸附料间的空隙构成低阻通道。
本发明基于树脂微球的低阻吸附料，可以是在塑料、陶瓷、玻璃、金属或其复合材质蜂窝形、筒状或异形本体的内外表面涂敷粘结剂，粘满、接近粘满吸附或离子交换树脂微球，再进一步固化粘结剂而成的蜂窝状、筒状或其它异形低阻吸附料。蜂窝形、筒状或异形本体内孔道的直径或等效直径可以为5-10mm，粘附直径0.5-1.5mm树脂微球，以便兼顾吸附料床层阻力和树脂微球与本体的体积比例。在吸附床层中刚性吸附料间的空隙构成低阻通道。
本发明基于树脂微球的低阻吸附料，本体和树脂微球间通过粘结剂粘结时，粘结剂的选用条件包括能够将本体和树脂微球粘结，粘结性能可耐受吸附料在长期的吸附、交换以及再生循环，环氧胶粘剂、有机硅胶黏剂应性能突出而较为适用；优选价格较低、固化后耐水、耐油、耐蚀、耐温且具有一定伸缩弹性的粘结剂如硅橡胶粘结剂。粘结剂具有伸缩弹性可保证树脂微球在周期性的吸附/交换-脱附过程中不因胀-缩而脱落；粘结剂应具有适当低的粘度，以便在本体的内外表面粘附并达到适当的厚度，通常需要将粘度较高的商品胶黏剂稀释使用；粘结剂的固化方式可以是室温或低温固化。
本发明基于树脂微球的低阻吸附料，所述树脂微球为适合具体应用的相应品种，几乎所有吸附或离子交换树脂品种都可以采用合适的粘结剂和固化工艺，与合适材质、形状和材质的本体粘附在一起，制成适合具体应用的低阻吸附料，用于固定床时床层阻力较小，同时内扩散问题较小，吸附、交换容量和精度基本不下降。其中，粘附疏水性吸附树脂的低阻吸附料可用于回收气体、水溶液尤其是含湿废气、废水中的苯、苯系物、烃、卤代烃、油雾、油滴等有机物，有机物吸附容量较大、去除精度较高，处理后气体、液体的相应指标达到排放标准、净化标准或回用标准的水平，床层穿透前后可通过蒸汽吹扫，再生并回收所吸附的挥发性有机物，所回收的有机物可以回用、销售或焚烧处理。
所述疏水性吸附树脂微球与水的接触角大于90°，大于110°更好，大于130°最好，接触角较大时疏水性好一些，吸附性能受气体或液体中水分的影响较小；平均孔直径大于1.5nm，大于2.0nm更好，大于平均孔直径孔的体积大于0.20ml/g较好，这类孔的对大小分子的容纳能力都比较好，且内扩散速度快，兼顾吸附速度和容量；疏水性交联吸附树脂较好，不带含氧官能团的疏水性交联吸附树脂更好，交联吸附树脂热稳定好、寿命长，不带含氧官能团的疏水性吸附树脂与水的接触角更大，水蒸气再生效果更好，吸附容量和精度恢复程度高。所述疏水性吸附树脂微球，常以苯乙烯、烷基苯乙烯为单体悬浮聚合而成，可加二乙烯苯作为交联剂。
本发明中，采用塑料材质本体时，易做成球形、条形、蜂窝状、筒状或其它异形，所制备的吸附料，比重较小，床层重量轻；玻璃、陶瓷、金属或其复合材质比重较大，所制备的吸附料比重略大或较大，用于液体处理时，可避免床层松散、易出现大孔隙、气泡、沟流等问题，保证净化或处理效果。
本发明中，树脂微球在本体内外表面的粘附率可达到70-85%，吸附树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的20-40%，其中树脂微球在本体内外表面的粘附率为树脂微球的实际粘结数量和最大粘结数量的比值。
本发明还提供了所述基于树脂微球的低阻吸附料的具体应用。尤其是粘附或容纳疏水性吸附树脂的低阻吸附料在有机成分回收、净化脱除中的应用，如在工业涂装如汽车部件喷漆涂装、木质家具喷漆涂装工艺中有组织、无组织排气VOCs脱除处理中的应用，在有机化学品加工过程中有机溶剂回收和有组织、无组织排气VOCs脱除处理中的应用，在油脂浸出溶剂回收和有组织、无组织排气VOCs脱除处理中的应用，以及在含油水脱油工艺中的应用，水中某些有机成分的回收、净化和脱除，某些轻烃中极性杂质脱除工艺中的应用，可将气体、液体净化处理到达标排放或者可进一步加工、使用的水平，并回收有用物质。从现场环境保护的角度看，通过有组织、无组织排气，可保证现场气体、液体环境符合要求。
本发明粘附或容纳疏水性吸附树脂的低阻吸附料，在油脂浸出溶剂回收工艺中有组织、无组织排气处理中的应用中，可以和石蜡吸附工艺结合使用，也可完全取代石蜡吸附工艺，做到回收溶剂和气体达标排放的目的，并保证生产现场的空气环境保护符合要求。
本发明低阻吸附料的再生方法，和所粘结树脂微球的再生方法基本相同。粘附或容纳疏水性吸附树脂的低阻吸附料吸附有机成分后，一般通过温度100-130℃尤其是120℃左右的过热或低压蒸汽再生，再生出口料、气、蒸汽冷凝后油相外售、回用或进行适当处理后外售、回用，冷凝收集液体后的再生尾气可通过相同的低阻吸附料固定床吸附处理排放或者焚烧处理后排放。粘附或容纳疏水性吸附树脂的低阻吸附料吸附沸点较高的有机重组分后，蒸汽再生效果不好的，可通过适当的有机溶剂再生，先将重组分溶解洗出，再用蒸汽吹出有机溶剂，恢复有机重组分能力，包括吸附精度和容量。
所述粘附或容纳疏水性吸附树脂的低阻吸附料，用于气体处理时，所粘附或容纳的疏水性吸附树脂的吸附性能受气体湿度的影响较小，床层基本没有温升，吸附量和吸附精度稳定，基本不存在吸附成分的降解，回收的有机料基本不含降解组分，多次再生后的吸附容量、吸附精度下降较小，使用寿命较长，因而可获得较广泛的应用。
实际应用中，除了采用单一规格的本发明低阻吸附料，也可采用包括一种以上树脂类型和/或吸附料形状、尺寸的复合床层，将基于同一种树脂微球的不同形状和/或尺寸的低阻吸附料分层装填，或者将基于不同种类树脂微球的相同或不同形状和/或尺寸的低阻吸附料分层或混合装填，还可在气体或液体出口段直接采用吸附或离子交换树脂微球床层，以获得床层压降、回收净化脱除效果和再生周期之间的平衡。
现常用的粒状、条形活性炭或活性炭纤维，用于气体中的有机物吸附净化处理脱除时，吸附性能受气体湿度的影响较大，床层温升明显或较大，吸附量和吸附精度受气体湿度和床层温度的影响较大，有时还造成吸附物降解，使回收的有机料含有较多降解组分，多次再生后的吸附容量、吸附精度下降明显，使用寿命较短，因而应用受限或效果不够理想，或者运行费用较高；用于液体中有机物的吸附净化处理时，多次再生后的吸附容量、吸附精度下降较快，使用寿命较短。
附图说明
图1是本发明基于树脂微球的球形低阻吸附料的截面示意图。
图2是本发明基于树脂微球的圆柱条形低阻吸附料的轴向截面示意图。
图3是本发明由薄片粘附树脂微球制成低阻吸附料的截面示意图。
图4是本发明基于树脂微球的圆柱筒形低阻吸附料的径向、轴向截面示意图。
图例：1本体，2树脂微球，3粘结剂。
需要说明的是，附图中截面上的树脂微球尺寸基本相同，仅起示意作用，实际为随机排布，微球截面圆的直径有大有小，但圆心与本体表面的距离相同，为微球的半径。
具体是实施方式
以下通过实施例对本发明进一步说明，但不构成对本发明的限制。
实施例1
用稀料将环氧AB胶的A胶稀释调至适当粘度，加入所需量的B胶，迅速混匀，取120ml铺展在300x400mm水平盘子中，深度1mm左右，直径3mm聚丙烯塑料球400g，分三次在胶水盘子中表面涂胶，涂胶后塑料球立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm大孔强酸性阳离子交换树脂微球（732型）的盘子中，晃动盘子，使塑料球表面粘满或接近粘满树脂微球，移出，置通风橱室温固化，制得本实施例的大孔强酸性阳离子交换树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在塑料球表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的35-40%。
所述大孔强酸性阳离子交换树脂低阻吸附料，树脂微球和聚丙烯球的粘结较为牢靠，取20ml用2mol/L硫酸水溶液浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落；取20ml吸附料在1mol/L Cr(NO3)3溶液中充分浸泡，再用2mol/L硫酸脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中树脂微球无脱落，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠。
实施例2
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取240ml铺展在300x400mm水平盘子中，深度2mm左右，直径3mm聚丙烯塑料球1000ml，分三次在胶水盘子中表面涂胶，涂胶后塑料球立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm疏水性吸附树脂微球A（平均孔直径1.8nm，直径大于1.5nm孔的体积0.25ml/g，与水的接触角110°）的盘子中，晃动盘子，使塑料球表面粘满或接近粘满树脂微球，移出，置通风橱室温固化，制得本实施例的疏水性吸附树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在塑料球表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的35-40%。
所述疏水性吸附树脂低阻吸附料，树脂微球和聚丙烯球的粘结较为牢靠，取20ml用甲苯浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落。取20ml在甲苯中充分浸泡，再在120℃烘箱脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中树脂微球无脱落，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠。取20ml置于50ml耐压测试容器中，加蒸馏水、正己烷、甲苯、二氯乙烷各5ml，在冷热循环试验箱中进行10℃х1小时+130℃х1小时冷热循环处理200次，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，树脂微球无脱落。
实施例3
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取240ml铺展在300x400mm水平盘子中，深度2mm左右，直径3mm惰性瓷球1000ml，分三次在胶水盘子中表面涂胶，涂胶后瓷球立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm疏水性吸附树脂微球B（平均孔直径2.1nm，直径大于1.8nm孔的体积0.20ml/g，与水的接触角125°）的盘子中，晃动盘子，使瓷球表面粘满或接近粘满树脂微球，移出，置通风橱室温固化，制得本实施例的疏水性吸附树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在瓷球表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的35-40%。
所述疏水性吸附树脂低阻吸附料，树脂微球和瓷球的粘结较为牢靠，取20ml用二氯乙烷浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落。取20ml在二氯乙烷中充分浸泡，再在120℃烘箱脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中树脂微球无脱落，试验后树脂微球和瓷球的粘结仍较为牢靠。取20ml置于50ml耐压测试容器中，加蒸馏水、正己烷、甲苯、二氯乙烷各5ml，在冷热循环试验箱中进行10℃х1小时+130℃х1小时冷热循环处理200次，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，树脂微球无脱落。
实施例4
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取240ml铺展在300x400mm水平盘子中，深度2mm左右，直径3mm惰性瓷球1000ml，分三次在胶水盘子中表面涂胶，涂胶后瓷球立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm疏水性吸附树脂微球C（平均孔直径2.1nm，直径大于1.5nm孔的体积0.23ml/g，不带含氧官能团，与水的接触角145°）的盘子中，通过晃动盘子、搅动树脂等办法，使瓷球表面粘满或接近粘满树脂微球，粘结完成后置通风橱室温固化，制得本实施例的疏水性吸附树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在瓷球表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的20%左右。
所述疏水性吸附树脂低阻吸附料，树脂微球和瓷球的粘结较为牢靠，取20ml用正己烷浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落。取20ml在正己烷中充分浸泡，再在120℃烘箱脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中无树脂微球脱落，试验后树脂微球和瓷球的粘结仍较为牢靠。取20ml置于50ml耐压测试容器中，加蒸馏水、正己烷、甲苯、二氯乙烷各5ml，在冷热循环试验箱中进行10℃х1小时+130℃х1小时冷热循环处理200次，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，树脂微球无脱落。
实施例5
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取240ml铺展在300x400mm水平盘子中，深度2mm左右，直径3mm惰性瓷球1000ml，分三次在胶水盘子中表面涂胶，涂胶后瓷球立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm疏水性吸油树脂微球D（平均孔直径3.0nm，直径大于2.0nm孔的体积0.38ml/g，与水的接触角130°）的盘子中，晃动盘子，使瓷球表面粘满或接近粘满树脂微球，移出，置通风橱室温固化，制得本实施例的吸油树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在瓷球表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的35-40%。
所述吸油树脂低阻吸附料，树脂微球和瓷球的粘结较为牢靠，取20ml用120号溶剂油三氯甲烷混合液浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落。取20ml在120号溶剂油三氯甲烷混合液中充分浸泡，再在130℃烘箱脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中树脂微球无脱落，试验后树脂微球和瓷球的粘结仍较为牢靠。取20ml置于50ml耐压测试容器中，加蒸馏水、正己烷、甲苯、二氯乙烷各5ml，在冷热循环试验箱中进行10℃х1小时+130℃х1小时冷热循环处理200次，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，树脂微球无脱落。
实施例6
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取200ml置于烧杯中，分三次将Φ6x0.3x20mm的短切不锈钢圆柱筒400ml涂胶，涂胶后立即逐粒移入放有足量平均直径1.0mm疏水性交联吸附树脂微球C的盘子中，通过晃动盘子、搅动树脂等办法，使短切不锈钢圆柱筒的内外表面都粘满或接近粘满树脂微球，粘结完成后置通风橱室温固化，制得本实施例的疏水性吸附树脂低阻吸附料。分取20ml吸附料在水平盘中铺展，判断树脂微球在不锈钢圆柱筒内外表面的粘附率80%左右。
从制备过程和低阻吸附料的具体情况判断，树脂微球总体积可占到低阻吸附料体积的20%左右。
所述疏水性吸附树脂低阻吸附料，树脂微球和不锈钢圆柱筒的粘结较为牢靠，取20ml用正己烷浸泡10天，粘结强度无明显变化，无树脂微球脱落。取20ml在正己烷中充分浸泡，再在120℃烘箱脱附，进行20次吸附-脱附循环，试验过程中无树脂微球脱落，试验后树脂微球和不锈钢圆柱筒的粘结仍较为牢靠。取20ml置于50ml耐压测试容器中，加蒸馏水、正己烷、甲苯、二氯乙烷各5ml，在冷热循环试验箱中进行10℃х1小时+130℃х1小时冷热循环处理200次，试验后树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，树脂微球无脱落。
实施例7
有机硅粘合剂稀释调至适当粘度，取2000ml置于烧杯中，深度100mm左右，垂直浸入外形尺寸100x100x100mm的聚丙烯塑料蜂窝体，孔尺寸5x5mm，壁厚0.5mm，涂胶后取出立即粘结平均直径1.0mm疏水性吸附树脂微球A，树脂微球垂直向下连续散落，粘结过程中适当控制聚丙烯塑料蜂窝体倾斜、旋转和树脂微球的流散状态，使聚丙烯塑料蜂窝体的内外表面都粘满或接近粘满树脂微球，粘结完成后置通风橱室温固化，制得本实施例的疏水性吸附树脂低阻吸附料。
应用例1
取实施例2的低阻吸附料600ml在吸附净化装置中进行净化试验。吸附净化试验装置主体为垂直玻璃管固定床，玻璃管内径86mm，高1100mm，吸附料床层高度1000mm左右；在室温条件下，以流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，少部分经旁路饱和甲苯（纯度99.9%）后与大部分主路气混合，配成含甲苯5.0g/m3左右的原料气，自上而下通过吸附床层；入口气、出口气用气相色谱定时检测甲苯含量，出口气中甲苯含量达到10mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，再生完成后测定所收集甲苯的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
原料甲苯瓶的减少量和冷凝瓶的甲苯收集量基本相同，皆为250ml左右；再生后冷凝瓶收集甲苯清澈透明，纯度99.9%；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
应用例1a
取实施例2的低阻吸附料600ml在与应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，试验方法与应用例1基本相同，差别是原料气不含水蒸汽，流量2000ml/min的空气先经蓝色硅胶脱除水分，再配入甲苯至含量5.0g/m3左右，自上而下通过床层，至甲苯超过10mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料甲苯瓶的减少量和冷凝瓶的甲苯收集量基本相同，皆为260ml左右；再生后冷凝瓶收集甲苯清澈透明，纯度99.9%；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为13ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
对照试验1
取实施例2树脂微球A 220ml（相当于应用例1所用实施例2低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度360mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入甲苯至含量5.0g/m3左右，自上而下通过床层，至甲苯超过10mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料甲苯瓶的减少量和冷凝瓶的甲苯收集量基本相同，皆为260ml左右；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为13ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差超过300mm水柱。
应用例2
取实施例3的低阻吸附料600ml在吸附净化装置中进行净化试验。和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1000mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入二氯乙烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，再生完成后测定所收集二氯乙烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
原料二氯乙烷瓶的减少量和冷凝瓶的二氯乙烷收集量基本相同，皆为250ml左右；测冷凝瓶收集二氯乙烷清澈透明，纯度99.9%；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
应用例2a
取实施例3的低阻吸附料600ml在与应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，试验方法与应用例2基本相同，差别是原料气不含水蒸汽，流量2000ml/min的空气先经蓝色硅胶脱除水分，再配入二氯乙烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料二氯乙烷的减少量和冷凝瓶的二氯乙烷收集量基本相同，皆为260ml左右；再生后冷凝瓶收集二氯乙烷清澈透明，纯度99.9%；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为13ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
对照试验2
取实施例3树脂微球B 220ml（相当于应用例2所用实施例3低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度360mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入二氯乙烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料二氯乙烷瓶的减少量和冷凝瓶的二氯乙烷收集量基本相同，皆为250ml左右；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差超过350mm水柱。
应用例3
取实施例4的低阻吸附料600ml在吸附净化装置中进行净化试验。和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1000mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入正己烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至正己烷超过20mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，再生完成后测定所收集正己烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
原料正己烷瓶的减少量和冷凝瓶的正己烷收集量基本相同，皆为250ml左右；再生后冷凝瓶收集二氯乙烷清澈透明，纯度99.9%；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
对照试验3
取实施例4树脂微球C 220ml（相当于应用例3所用实施例4低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度360mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入正己烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至正己烷超过20mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，再生完成后测定所收集正己烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料二氯乙烷瓶的减少量和冷凝瓶的正己烷收集量基本相同，皆为250ml左右；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
应用例4
取实施例3的低阻吸附料600ml在吸附净化装置中进行净化试验。和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1000mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入甲苯3.0g/m3、二氯乙烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至甲苯超过10mg/m3或二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，再生完成后测定所收集二氯乙烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
原料甲苯、二氯乙烷瓶的减少总量和冷凝瓶的有机液相收集总量基本相同，皆为240ml左右；再生后冷凝瓶收集的有机液相清澈透明，经气相色谱检测仅含甲苯和二氯乙烷，没有其他物质生成；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为12ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
对照试验4
取实施例3树脂微球B 220ml（相当于应用例2所用实施例3低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度360mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入甲苯3.0g/m3、二氯乙烷至含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至甲苯超过10mg/m3或二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，再生完成后测定所收集二氯乙烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
原料甲苯、二氯乙烷瓶的减少总量和冷凝瓶的有机液相收集总量基本相同，皆为260ml左右；且每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为13ml左右。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差超过350mm水柱。
应用例5
取实施例5的低阻吸附料600ml在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1010mm。在室温条件下，以200ml/min流量通入仅含二甲苯、三氯甲烷的工业废水（二甲苯200mg/L，二氯乙烷350mg/L，预先滤去机械杂质），自上而下通过床层，至二甲苯超过0.4mg/L或三氯甲烷超过0.3mg/L时判为穿透；穿透后停进废水，玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，每次再生完成后测定所收集有机液相的体积；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新进行废水吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为20ml左右，清澈透明，都没有检测到二甲苯、三氯甲烷的其它成分；处理前后废水中氯离子含量没有变化。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
废水吸附净化过程中，吸附料床层水流压差低于100mm水柱，出水无异味。再生过程中蒸汽吹扫时的冷却后尾气无异味。
对照试验5
取实施例5树脂微球D 220ml（相当于应用例5所用实施例5低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度360mm。在室温条件下处理应用例5的仅含二甲苯、三氯甲烷的废水（二甲苯200mg/L，二氯乙烷350mg/L），因床层阻力较大，不易达到200ml/min的流量。
以50ml/min的流量时吸附料床层，水流压差略超过1000mm水柱，自上而下通过床层，至处理后水二甲苯超过0.4mg/L或三氯甲烷超过0.3mg/L时判为穿透； 120℃蒸汽再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，共进行20次吸附-脱附循环。
每次再生所收集有机液相的体积基本相同，皆为22ml左右。
应用例6
取实施例3的低阻吸附料600ml在吸附净化装置中进行净化试验。和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1000mm。在室温条件下，原料气同为流量2000ml/min的空气先经蒸馏水瓶饱和水蒸汽，再配入苯1.0g/m3、甲苯1.0g/m3、正己烷1.0g/m3、二氯乙烷含量2.0g/m3左右，自上而下通过床层，至苯超过0.5mg/m3、甲苯超过10mg/m3、正己烷20mg/m3或二氯乙烷超过1.0mg/m3时判为穿透；穿透后玻璃管外加保温，再用120℃蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，再生完成后测定所收集二氯乙烷的体积和纯度；再生完成后去掉玻璃管外保温，降至室温后重新配气进行吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
每次再生时冷凝瓶的有机液相收集量基本相同，皆为13ml左右，清澈透明，经气相色谱检测仅含苯、甲苯正己烷和二氯乙烷，没有其他物质生成。
原料气吸附净化过程中，吸附料床层气流压差低于10mm水柱，出口气无异味。再生过程中尾气无异味。
对照试验6
取实施例3树脂微球B 220ml（相当于应用例6所用实施例3低阻吸附料600ml中所含吸附树脂的量），在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度370mm。在室温条件下，原料气配比与应用例6相同，自上而下通过床层；穿透后用120℃蒸汽再生，再生出口液、气在0℃冷却收集，共进行20次吸附-脱附循环。
每次再生时冷凝瓶的有机液相收集量基本相同，皆为13ml左右。
应用例7
取实施例5的低阻吸附料600ml在和应用例1相同的吸附净化装置中进行净化试验，床层高度1010mm。在室温条件下，以200ml/min流量通入含邻苯二甲酸二辛酯（DOP）的废水，含量约450mg/L，自上而下通过床层，出水清澈透明，至出水清澈透明度略变差时判为穿透。穿透后停进废水，用120号溶剂油洗出DOP，再用120℃蒸汽吹扫溶剂油，将吸附床层进行再生，收集DOP-溶剂油和蒸汽吹扫时冷却收集的溶剂油，少量尾气用200ml相同的低阻吸附料固定床吸附管处理，每次再生完成后通过蒸馏分离出DOP并测体积；再生完成后降至室温后重新进行废水吸附净化试验，共进行20次吸附-脱附循环。
每次再生所得DOP的体积基本相同，皆为50ml左右。
试验过程中树脂微球无可见脱落，试验后卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
废水吸附净化过程中，吸附料床层水流压差低于100mm水柱，出水清澈透明。再生过程中蒸汽吹扫时的冷却后尾气无异味。
应用例8
按实施例4的方法，制备低阻吸附料30L，在油脂浸出厂建立的吸附净化侧线装置中，用于对以正己烷为主要成分的溶剂油挥发气体进行净化试验。
吸附净化试验装置主体为垂直不锈钢管固定床吸附柱，钢管内径150mm，高1000mm，装填吸附料15L，床层高度800mm左右；在室温条件下，以流量50L/min的气速净化处理含总烃0.2-20 g/m3、相对湿度40-90%的浸出车间废气，自上而下通过床层，至总烃超过20mg/m3时判为穿透后，自动切换再生程序，用125-130℃常压蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在25℃冷却收集，少量尾气用另外15L相同的低阻吸附料固定床吸附柱吸附处理，再生完成后自动通入50L/min的空气降至常温，之后自动切回净化处理程序，继续进行净化处理试验，在半年时间内共进行1000次吸附-再生循环。
半年试验中，吸附柱气流压差低于20mm水柱，出口气无异味。再生及降温过程中尾气无异味。
半年试验中，共回收溶剂油316kg，滤去机械杂质后清澈透明，抽测溶剂油的纯度、组成与油脂浸出所用溶剂油相同，可重新利用。定期对比每次再生回收溶剂油的体积情况，发现差别不大，即半年实验过程中吸附料的吸附容量和净化精度变化不明显，在维持相同净化精度的条件下，吸附容量降低不到5%。
半年试验后，卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
对照试验8
以现市场上应用较多、性能较好的活性炭吸附净化剂作为对照，在应用例8的油脂浸出厂吸附净化侧线装置中，用于对以正己烷为主要成分的溶剂油挥发气体进行净化试验，固定床吸附柱和再生净化柱的装填量也都是15L，控制气体流量和穿透浓度相同，再生条件和再生出口液、气冷却收集条件，以及空气降温方式都相同，在1月时间内共进行200次吸附-再生循环试验。
试验中，回收的溶剂油滤去机械杂质后略带杂色，测溶剂油的纯度略低于油脂浸出所用溶剂油，新增少量有机酸，要重新利用需先进行适当处理。对比每次再生回收溶剂油的体积情况，发现逐渐下降，说明实验过程中活性炭吸附净化剂的吸附容量略有降低，在维持相同净化精度的条件下，吸附容量降低至少5%。
应用例9
按实施例3的方法，制备低阻吸附料30L，在喷漆车间建立的吸附净化侧线装置中，用于对以苯、甲苯、环己烷、二氯乙烷为主要成分的油漆挥发气体进行净化试验。
吸附净化试验装置主体为垂直不锈钢管固定床吸附柱，钢管内径150mm，高1000mm，装填吸附料15L，床层高度800mm左右；在室温条件下，以流量50L/min的气速净化处理含TVOC 0.2-20 g/m3、相对湿度40-90%的浸出车间废气，自上而下通过床层，至TVOC超过10mg/m3时判为穿透后，自动切换再生程序，用125-130℃常压蒸汽吹扫脱附床层进行再生，再生出口液、气在25℃冷却收集，少量尾气用另外15L相同的低阻吸附料固定床吸附柱吸附处理，再生完成后自动通入50L/min的空气降至常温，之后自动切回净化处理程序，继续进行净化处理试验，在半年时间内共进行1000次吸附-再生循环。
半年试验中，吸附柱气流压差低于20mm水柱，出口气无异味，吸附柱床层无明显温升。再生及降温过程中尾气无异味。
半年试验中，共回收溶剂油290kg，滤去机械杂质后清澈透明，可重新用作油漆稀料或出售。定期对比原料气和回收溶剂油的组成情况，几乎完全相同。定期对比每次再生回收溶剂油的体积情况，发现差别不大，即半年实验过程中吸附料的吸附容量和净化精度变化不明显，在维持相同净化精度的条件下，吸附容量降低不到5%。
半年试验后，卸出吸附料，检查树脂微球和聚丙烯球的粘结仍较为牢靠，末发现脱落的树脂微球。
对照试验9
以现市场上应用较多、性能较好的活性炭吸附净化剂作为对照，在应用例8的喷漆车间吸附净化侧线装置中，用于对以苯、甲苯、环己烷、二氯乙烷为主要成分的油漆挥发气体进行净化试验，固定床吸附柱和再生净化柱的装填量也都是15L，控制气体流量和穿透浓度相同，再生条件和再生出口液、气冷却收集条件，以及空气降温方式都相同，在1月时间内共进行180次吸附-再生循环试验。
试验中，发现吸附过程中活性炭吸附净化剂存在明显温升，有时温升超过20℃，这明显区别于应用例9的情况。
试验中，回收的溶剂油滤去机械杂质后带明显杂色，测成分较应用例9会受到溶剂油存在差别，酸度明显提高，无法用作油漆稀料，出售价格也低。对比每次再生回收溶剂油的体积情况，发现逐渐下降，说明实验过程中活性炭吸附净化剂的吸附容量略有降低，在维持相同净化精度的条件下，吸附容量降低至少10%。

Claims (10)

1.一种基于树脂微球的低阻吸附料，由比微球外形尺寸大得多的本体粘结较多数量的吸附或离子交换树脂微球而成，树脂微球内部微孔在微球外表面的大部分开口不被堵塞，树脂微球和吸附料外表面直接连通和/或经微球间孔道连通。
2.如权利要求1所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，是在塑料、陶瓷、玻璃、金属或其复合材质球形、条形本体的外表面涂敷粘结剂，粘满、接近粘满吸附树脂微球或离子交换树脂微球，再进一步固化粘结剂而成的球形、条形低阻吸附料；球形、条形本体直径3-10mm。
3.如权利要求1所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，是在塑料、陶瓷、玻璃、金属或其复合材质蜂窝形、筒状或异形本体的内外表面涂敷粘结剂，粘满、接近粘满吸附树脂微球或离子交换树脂微球，再进一步固化粘结剂而成的蜂窝状、筒状或其它异形低阻吸附料；蜂窝形、筒状或异形本体内孔道的直径或等效直径5-10mm。
4.如权利要求1-3所述任一基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，树脂微球直径0.5-1.5mm。
5.如权利要求1所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，本体和树脂微球间的粘结剂为硅橡胶粘结剂或环氧粘结剂。
6.如权利要求1所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，树脂微球为疏水性吸附树脂。
7.如权利要求6所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，所述疏水性吸附树脂微球与水的接触角大于110°；平均孔直径大于2.0nm，大于平均孔直径孔的体积大于0.20ml/g。
8.如权利要求6所述基于树脂微球的低阻吸附料，其特征在于，所述疏水性吸附树脂微球为不带含氧官能团的疏水性吸附树脂。
9.如权利要求1-8所述基于树脂微球的低阻吸附料在汽车部件喷漆涂装、木质家具喷漆涂装、有机化学品加工、油脂浸出过程中有机溶剂回收和有组织、无组织排气VOCs脱除处理中的应用，以及在含油水脱油工艺中的应用。
10.如权利要求9所述基于树脂微球的低阻吸附料的应用中，采用包括一种以上树脂类型和/或吸附料形状、尺寸的复合床层，将基于同一种树脂微球的不同形状和/或尺寸的低阻吸附料分层装填，或者将基于不同种类树脂微球的相同或不同形状和/或尺寸的低阻吸附料分层装填。
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