CN113115980A - 一种降低废气中苯酚含量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废气的处理领域，具体涉及一种降低废气中苯酚含量的方法。该降低废气中苯酚含量的方法，包括使用吸附剂处理废气的步骤，所述吸附剂为季铵盐或者含季铵盐的低共熔溶剂；所述季铵盐选自氯化胆碱、式(1)所示的结构：式(1)中，R1、R2、R3、R4各自独立的选自C1‑4的烷基；所述含季铵盐的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为所述季铵盐，所述氢键供体选自甘油、1,2‑丙二醇、柠檬酸、苹果酸、乙酰丙酸中的一种。本发明的降低废气中苯酚含量的方法，以季铵盐或者含季铵盐的低共熔溶剂作为吸附剂处理废气，可以有效降低废气中苯酚含量，减少含苯酚废气的排放毒害。

Description

一种降低废气中苯酚含量的方法
技术领域
本发明属于废气的处理领域，具体涉及一种降低废气中苯酚含量的方法。
背景技术
卷烟烟气中的苯酚主要来源为糖类物质热分解及芸香苷和绿原酸等多酚类化合物裂解产生，被列在Hoffman 1990年发表的卷烟烟气中43种有害物的名单中。卷烟烟气中的酚类化合物是一种细胞原浆毒，作用机理是与细胞中的蛋白质发生化学反应，使蛋白质变性，进一步导致细胞夫去活性。此外，烟气中的酚类物质中会产生酚醛味、涩味等单调的吃味、气味和药物灼烧感以及令人不愉快、沉闷的吸味，给烟气增加特殊味道，增加香味的复杂性，引起涩味、辣味、余味不干净等，从而影响卷烟制品的口感及抽吸品质。
除卷烟烟气之外，含有苯酚的废气直接排放也会对环境造成危害，寻找能够有效去除苯酚的吸附剂对该类废气的有效处理具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种降低废气中苯酚含量的方法，能够有效降低含苯酚废气中的苯酚含量。
为了实现以上目的，本发明的技术方案是：
一种降低废气中苯酚含量的方法，包括使用吸附剂处理废气的步骤，所述吸附剂为季铵盐或者含季铵盐的低共熔溶剂；
所述季铵盐选自氯化胆碱、式(1)所示的结构：
Figure BDA0003003903890000011
式(1)中，R1、R2、R3、R4各自独立的选自C1-4的烷基；X为卤素；
所述含季铵盐的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为所述季铵盐，所述氢键供体选自甘油、1,2-丙二醇、柠檬酸、苹果酸、乙酰丙酸中的一种。
本发明的降低废气中苯酚含量的方法，以季铵盐或者含季铵盐的低共熔溶剂作为吸附剂处理废气，可以有效降低废气中苯酚含量，减少含苯酚废气的排放毒害。
为进一步优化对苯酚的降低效果，优选的，所述式(1)为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵。
为促进形成均匀稳定的低共熔溶剂，优选的，氢键受体、氢键供体的摩尔比为1：(0.5～3)。进一步优选的，氢键供体选自柠檬酸、苹果酸、乙酰丙酸时，氢键受体、氢键供体的摩尔比为1：(0.5～2)。
优选的，所述吸附剂附着在滤芯材料上，废气通过滤芯后，苯酚含量减低。
优选的，所述废气为卷烟烟气。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。以下实施例，将吸附剂添加到滤棒中，考察其对卷烟烟气中苯酚的降低效果。滤棒采用纸滤芯、醋酸纤维滤芯二元复合形式，包括沿滤棒长度方向交替设置的醋酸纤维滤芯段和涂布纸段(纸滤芯段)，将吸附剂通过凹版印刷方式涂布于纸质滤嘴用纸上，形成纸滤芯。
当吸附剂选自含季铵盐的低共熔溶剂时，将氢键受体、氢键供体充分混合，直至形成均匀澄清透明的液体。混合的温度优选为40～95℃。混合的时间一般为2～6h。可将低共熔溶剂用水稀释(如以低共熔溶剂、水以质量比6:25稀释)以方便凹版印刷的进行。
一、本发明的降低废气中苯酚含量的方法的具体实施例
实施例1
本实施例的降低废气中苯酚含量的方法，包括以下步骤：
1)所用吸附剂为氯化胆碱，将氯化胆碱溶于水后(氯化胆碱、水的质量比为6:25)，采用凹版印刷方式涂布于纸质滤嘴用纸上，经烘干分切后制成纸滤芯，将纸滤芯与醋酸纤维滤芯组合形成纸-醋纤二元复合滤嘴，控制吸附剂的添加量为30mg/支。
2)利用滤嘴过滤抽吸的卷烟烟气，实现烟气中苯酚含量的降低。
实施例2-18
实施例2-18的降低废气中苯酚含量的方法，与实施例1的不同之处在于：吸附剂的种类不同，具体列于表1中。
表1实施例2-18的吸附剂种类
Figure BDA0003003903890000021
Figure BDA0003003903890000031
实施例3-6、实施例8-12、实施例14-18中，将氢键受体、氢键供体在40～95℃搅拌混合2～6h，如在60℃搅拌混合3.5h，即可形成低共熔溶剂。
二、实验例
本实验例以卷烟形式考察上述吸附剂对卷烟烟气中苯酚的降低效果，具体地，吸附剂的添加量的均为30mg﹒支－1，滤嘴形式均为醋纤-涂布纸二元复合滤嘴，烟支规格均为：长度84.1mm，圆周24.2mm，滤嘴长度25mm(醋纤段10mm，涂布纸段15mm)。
测试时，将卷烟置于温度(22±1)℃、相对湿度(60±2)％的条件下平衡48h。在ISO标准抽吸条件下测试卷烟主流烟气中主要有害成分释放量，评价材料对烟气主要有害成分的吸附性能，以未涂布吸附剂的对照卷烟为空白对照，测试结果如表2所示。
表2不同吸附剂对卷烟烟气中苯酚的降低效果
Figure BDA0003003903890000032
Figure BDA0003003903890000041
由表2的结果可知，以氯化胆碱、四烷基氯化铵等材料为吸附剂，对卷烟烟气中苯酚具有一定的降低效果，其中四丙基氯化铵的降低量达到66.6％。
以上吸附剂可配合现有滤芯材料使用，将吸附剂负载在滤芯材料表面，从而优化对苯酚的处理效果。

Claims (6)

1.一种降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，包括使用吸附剂处理废气的步骤，所述吸附剂为季铵盐或者含季铵盐的低共熔溶剂；
所述季铵盐选自氯化胆碱、式(1)所示的结构：
Figure FDA0003003903880000011
式(1)中，R1、R2、R3、R4各自独立的选自C1-4的烷基；X为卤素；
所述含季铵盐的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，所述氢键受体为所述季铵盐，所述氢键供体选自甘油、1,2-丙二醇、柠檬酸、苹果酸、乙酰丙酸中的一种。
2.如权利要求1所述的降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，所述式(1)为四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵。
3.如权利要求1所述的降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，氢键受体、氢键供体的摩尔比为1：(0.5～3)。
4.如权利要求3所述的降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，氢键供体选自柠檬酸、苹果酸、乙酰丙酸时，氢键受体、氢键供体的摩尔比为1：(0.5～2)。
5.如权利要求1～4中任一项所述的降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，所述吸附剂附着在滤芯材料上，废气通过滤芯后，苯酚含量减低。
6.如权利要求1～4中任一项所述的降低废气中苯酚含量的方法，其特征在于，所述废气为卷烟烟气。
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