CN111701447A - 一种吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液及其制备方法和应用,吸收液原料组成为:氢氧化钠6‑20份,尿素3‑10份,乙醇3‑20份,催化剂0.5‑5份,水45‑87.5份。本发明首次对全氯甲硫醇废气的处理提出了解决办法,通过吸收液组合物对全氯甲硫醇进行吸收处理,全氯甲硫醇去除效果好,且无二次污染产生,处理成本低廉,操作简单,处理效果佳,为全氯甲硫醇的处理提供了指导和借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于吸收含全氯甲硫醇废气中的全氯甲硫醇的吸收液,以及该吸收液的制备和利用该吸收液处理含全氯甲硫醇废气的方法,属于废气处理技术领域。
背景技术
全氯甲硫醇(分子式CCl3SCl)是农药克菌丹和灭菌丹合成的重要原料,是一种黄色液体,具有高毒性和腐蚀性,嗅觉阈值低,有恶臭气味。在合成克菌丹和灭菌丹的过程中,会产生全氯甲硫醇类不凝气,污染环境。
现有的专利、文献中并无全氯甲硫醇废气处理的相关报道,报道的较多的是甲硫醇废气的处理方法。目前,针对甲硫醇废气的处理方法主要有:化学吸收、高级氧化降解、生物净化、活性炭吸附等方法。近年来,随着废气排放标准的提升,用燃烧热解技术处理有机废气的技术也日趋成熟。例如尚洪艳等(甲硫醇废气高效资源化处理的工程应用,广州化学,42卷4期)提出,采用三级碱吸收+RTO燃烧热解+尾气碱吸收处理的工艺处理甲硫醇废气,碱吸收液的成分为:15-16%的液碱。蒋晓原等(催化氧化法处理甲硫醇废气,中国环保科学,15卷第3期)提出,采用催化氧化的方法处理甲硫醇废气。
但是,上述甲硫醇废气的处理方法在处理全氯甲硫醇时存在以下不足:1、都会产生硫化物和氯化物的新废物,这些新的废物依然会产生环保问题;2、采用高级氧化降解和燃烧热解的方法,处理成本较高,增加企业负担;3、全氯甲硫醇毒性较大,可生化性低,不可采用生物净化的方法处理;4、活性炭吸附后,会产生废活性炭,增加危废的产生量。如若脱附处理活性炭,则增加操作难度。
发明内容
针对目前对全氯甲硫醇废气的处理并无相关技术报道的不足,本发明提供了一种吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液,该吸收液通过对常规药剂的复配,在常温常压条件下对全氯甲硫醇进行吸收,操作简单,成本较低,全氯甲硫醇去除效果好,且不会产生难以处理的硫化物和氯化物,为全氯甲硫醇废气的处理提供了很好的思路。
本发明针对全氯甲硫醇废气的处理进行了研究,首次提出了对全氯甲硫醇废气有较好的处理效果的吸收液。具体技术方案如下:
一种吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液,该吸收液由以下重量份的原料制成:氢氧化钠6-20份,尿素3-10份,乙醇3-20份,催化剂0.5-5份,水 45-87.5份。
优选的,上述吸收液由以下重量百分含量的原料制成:氢氧化钠6-20%,尿素3-10%,乙醇3-20%,催化剂0.5-5%,水 45-87.5%。
上述吸收液由氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂、水制成,吸收液中的有效成分与全氯甲硫醇反应迅速,并生成化学性质稳定的化合物。
进一步的,上述吸收液优选由以下重量份的原料制成:氢氧化钠13-20份,尿素6-10份,乙醇12-20份,催化剂3.5-5份,水45-65.5份。在此优选范围内,吸收液对全氯甲硫醇的去除效果更好。
更优选的,吸收液由以下重量百分含量的原料制成:氢氧化钠13-20%,尿素6-10%,乙醇12-20%,催化剂3.5-5%,水45-65.5%。
进一步的,上述吸收液中,所述催化剂的作用是促进其他成分间的反应,生成可以与全氯甲硫醇发生有效反应的物质,可以选择氧化铝、二氧化钛、三氧化二锰、二氧化锰等具有催化性质的金属氧化物。优选的,所述催化剂为氯化铝,当选择该优选催化剂时,全氯甲硫醇的去除效果更佳。
本发明还提供了上述吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液的制备方法,包括:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热进行回流反应,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液。
上述制备方法中,将各原料进行回流反应,作用是使反应物充分反应,生成能于全氯甲硫醇反应的有效物质。加热回流反应的时间一般为5-7h。
进一步的,本发明还提供了一种含全氯甲硫醇废气的处理方法,该方法包括:将含全氯甲硫醇废气通入上述吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液中吸收全氯甲硫醇的步骤。
上述含全氯甲硫醇废气的处理方法中,将废气通入吸收液中,废气中的全氯甲硫醇可以被吸收75%以上,最高可达90%以上。为了取得更好的去除效果,可以将吸收液吸收的步骤与现有技术中其他步骤结合使用。
进一步的,本发明所述的含全氯甲硫醇的废气可以是任意化工生产中产生的含有全氯甲硫醇的废气,废气中可以仅含有全氯甲硫醇,也可以含有其他的废物。
在本发明某一具体实施方式中,所述废气是合成克菌丹和灭菌丹的过程中产生的废气,废气中全氯甲硫醇的浓度为300-500ppm。
本发明首次对全氯甲硫醇废气的处理提出了解决办法,通过吸收液组合物对全氯甲硫醇进行吸收处理,全氯甲硫醇去除效果好,且无二次污染产生,处理成本低廉,操作简单,处理效果佳,为全氯甲硫醇的处理提供了指导和借鉴。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。下述说明仅是示例性的,并不对保护范围进行限制。在不脱离本发明发明构思的基础上,本领域技术人员不经创造性劳动所得的其他实施方案,也在保护范围之内。
下述实施例中,所用含全氯甲硫醇的废气为工业生产中生产克菌丹和灭菌丹产生的废气,废气中全氯甲硫醇的平均浓度为500ppm(W/W)。
下述实施例中,全氯甲硫醇吸收效率的测试方法是:采用便携式VOCs测定仪测定,吸收效率=[1-VOCs出气口/VOCs进气口]*100%。
实施例1
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠6份,尿素3份,乙醇3份,氧化铝0.5份,水87.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应5小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇的废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为75ppm,全氯甲硫醇的吸收效率为85%。
实施例2
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠20份,尿素10份,乙醇20份,氧化铝5份,水45份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应7小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为45ppm,全氯甲硫醇的吸收效率为91%。
实施例3
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠13份,尿素6份,乙醇12份,氧化铝3.5份,水65.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应7小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为60ppm,全氯甲硫醇的吸收效率为88%。
实施例4
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠13份,尿素6份,乙醇12份,二氧化钛3.5份,水65.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应7小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为105ppm,全氯甲硫醇的吸收效率为79%。
实施例5
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠13份,尿素6份,乙醇12份,二氧化锰3.5份,水65.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应7小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为102ppm,全氯甲硫醇的吸收效率为80%。
对比例1
吸收液组成:单一氢氧化钠溶液,浓度20wt%。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为498ppm,吸收效率为0.4%。
对比例2
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠13份,乙醇12份,氧化铝3.5份,水71.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热回流反应7小时,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为499ppm,吸收效率为0.2%。
对比例3
吸收液原料组成(重量份):氢氧化钠13份,尿素6份,乙醇12份,二氧化锰3.5份,水65.5份。
吸收液的制备:将氢氧化钠、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,过滤,所得滤液即为吸收液。
取该吸收液100g,按照0.3L/min的速度向其中连续通入含全氯甲硫醇废气,进气口处测定VOCs为500ppm,出气口处测定VOCs为499ppm,吸收效率为0.2%。
Claims (8)
1.一种吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液,其特征是由以下重量份的原料制成:氢氧化钠6-20份,尿素3-10份,乙醇3-20份,催化剂0.5-5份,水 45-87.5份。
2.根据权利要求1所述的吸收液,其特征是由以下重量份的原料制成:氢氧化钠13-20份,尿素6-10份,乙醇12-20份,催化剂3.5-5份,水45-65.5份。
3.根据权利要求1或2所述的吸收液,其特征是:所述催化剂为氧化铝、二氧化钛、三氧化二锰或二氧化锰。
4.根据权利要求3所述的吸收液,其特征是:所述催化剂为氧化铝。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液的制备方法,其特征是:将氢氧化钠、尿素、乙醇、催化剂和水搅拌均匀,然后加热进行回流反应,反应后冷却过滤,所得滤液即为吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征是:加热回流反应5-7h。
7.一种含全氯甲硫醇废气的处理方法,其特征是:包括将含全氯甲硫醇废气通入权利要求1-4中任一项所述的吸收含全氯甲硫醇废气的吸收液中吸收全氯甲硫醇的步骤。
8.根据权利要求7所述的处理方法,其特征是:全氯甲硫醇在含全氯甲硫醇废气中的浓度为300-500ppm。
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