CN113786711A - 一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，通过设计具有氢键‑卤键作用的离子液体吸收剂，吸收剂经过吸收‑闪蒸‑气提耦合，对含氯挥发性有机物进行高效、高选择性吸收，用以解决有机废气中含氯挥发性有机物在回收过程中存在的吸收能力低、产生废水的问题。本发明所提出的离子液体吸收剂经再生后可重复使用，吸收性能基本保持不变，回收的含氯挥发性有机物纯度大于99%，含氯挥发性有机物的回收率大于99%，不仅实现了绿色高效回收、无废水排放，而且尾气满足排放要求，是替代传统技术的绿色技术，可广泛应用于化工、电池、医药、农药行业。

Description

一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法
技术领域
本发明涉及气体分离回收的技术领域，尤其涉及一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法。
背景技术
含氯挥发性有机物包括氯代烷烃、氯代醇类、氯代芳烃，是一类重要的化学化工原料和溶剂，在化工、医药、锂电池隔膜行业中具有广泛应用。由于其具有极强的挥发特性，在使用过程中极易通过挥发、泄露、排放造成损失，溶剂的损耗不仅使生产企业增加生产成本，造成不必要的经济损失；此外，这些排放到大气中的含氯挥发性有机物化学性质稳定、生物难降解，对环境和人体健康造成持续性的严重危害，比如引起光化学烟雾、臭氧层破坏、雾霾等。因此，实现有机废气中含氯挥发性有机物的净化和回收，具有重要的环境和经济意义。
目前，针对工业中产生的有机废气中含氯挥发性有机物的回收技术主要由冷凝法、吸收法和吸附法。冷凝法利用含氯挥发性有机物的蒸气压随温度的变化，通过降低温度实现气相中组分的冷凝析出达到回收的目的，适用于高浓度含氯挥发性有机废气的回收，对低浓度的情况不适用，且存在回收率低，气相不能达标排放的问题。针对中低浓度的有机废气，吸附法和吸收法是工业上常用的回收方法。吸附法以活性碳纤维作为吸附剂将气相中的含氯挥发性有机物吸附下来，然后通过水蒸气汽提实现含氯挥发性有机物的回收，如公开专利CN111054183A中针对锂电池隔膜生产过程，用活性碳纤维吸附回收废气中的二氯甲烷，工艺能达到废气中二氯甲烷的排放浓度小于14ppm，二氯甲烷的回收率大于99.9％，回收二氯甲烷的纯度大于99.95％，但是该方法对高浓度的气体回收效果不理想，此外还需要水蒸气汽提来脱附回收含氯有机物，存在产生含氯废水、造成二次污染的问题。溶剂吸收法利用溶剂对含氯有机物的溶解能力将气相中的含氯有机物吸收到液相中，再通过解吸操作得到含氯有机物产品，吸收剂循环再生使用，目前常用的吸收剂有邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)(Industrial&Engineering Chemistry Research,2004,43(9):2238-2246)、己二酸二(2-乙基己)酯(Chemical Engineering and Processing-ProcessIntensification,2008,47(9-10):1478-1483)、苯甲酸甲酯、N-甲基吡咯烷酮(Industrial&Engineering Chemistry Research,2016,55(9):2594-2603)、二甲基甲酰胺(中国资源综合利用,2019,(09):155-157)，由于溶剂的挥发特性，吸收后的再生过程需要采用高能耗的精馏或者水蒸气汽提方法，能耗高且产生含氯废水；发明专利CN107149852B提出了用表面活性剂和水组成的微乳液作为吸收剂回收有机废气中的氯苯，虽然可以部分解决有机溶剂易燃易爆、二次污染的问题，但是具有吸收能力低、回收率低、溶剂循环量大的问题。文章“Assessment of VOC absorption in hydrophobic ionic liquids:Measurement of partition and diffusion coefficients and simulation ofapackedcolumn”中测定了二氯甲烷和甲苯在23种离子液体中的分配系数并使用填料塔模拟了[AllylEt2S][NTf2]和[bmim][NTf2]对甲烷和二氯甲烷的吸收效果，但对二氯甲烷的脱除效率低于44％。
发明内容
针对上述分离方法中存在的吸收能力低、产生废水的问题，本发明提出一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，开发对含氯挥发性有机物具有高溶解能力的溶剂，实现有机废气中含氯挥发性有机物的绿色高效回收，离子液体具有结构可设计、极低蒸汽压、极性可调节的特性，在气体分离领域的应用受到重视，使用离子液体处理含氯尾气，具有吸收量高、选择性好、无废水排放、运行能耗低等诸多优点。本发明针对有机废气中含氯有机物的结构特征，设计具有氢键-卤键作用的离子液体吸收剂，以提高对含氯有机物的吸收能力。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，以离子液体为吸收剂，吸收剂通过吸收-解吸过程，回收有机废气中的含氯挥发性有机物。
优选的，吸收剂为一种离子液体或任意两种离子液体的组合。
优选的，离子液体中的阳离子为吗啉类、哌啶类、季胺盐类、季膦盐类、吡啶类或吡咯烷类；离子液体中的阴离子为硝酸根、醋酸根、丙酸根、甘氨酸根、乙酰丙酸根、磺酸根、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二丁酯，硫酸甲酯、硫酸乙酯或硫酸丁酯。
所述的吗啉类阳离子为[CnCmMor]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Mor]、[CnCOOCH3Mor]、[CnCmOHMor]中一种；哌啶类阳离子为[CnCmPip]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pip]、[CnCOOCH3Pip]、[CnCmOHPip]中的一种；吡啶类阳离子为[CnCmPyr]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pyr]、[CnCOOCH3Pyr]、[CnCmOHPyr]中的一种，吡咯烷类阳离子为[CnCmPyrr]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pyrr]、[CnCOOCH3Pyrr]、[CnCmOHPyrr]中的一种；其中，Cn、Cm代表不同碳数的烷基链，n＝0～8,m＝0～8；x＝1～6；y＝1～8。
所述离子液体优选为N-乙基吗啉丙酸盐、N-乙基-甲基吗啉醋酸盐、N-丁基-甲基吗啉醋酸盐、N-己基-甲基吗啉硝酸盐、N-乙氧基乙基-甲基吗啉醋酸盐、N-乙氧基丁基-甲基吗啉丙酸盐、N-乙基哌啶醋酸盐、N-丁基哌啶醋酸盐、N-乙氧基乙基-甲基哌啶醋酸盐、N-乙氧基乙基-甲基哌啶甘氨酸盐、N-乙基哌啶磷酸二乙酯、N-丁基哌啶磷酸二丁酯、N-乙基哌啶硫酸乙酯、四乙基胺醋酸盐、四丁基胺硝酸盐、四丁基膦醋酸盐、四己基膦乙酰丙酸盐、N-乙基吡啶硫酸乙酯、N-乙基吡啶磷酸二乙酯、N-乙氧基乙基-甲基吡啶醋酸盐、1-丁基哌啶醋酸盐、1-乙基吡啶硫酸乙酯、乙基吗啉丙酸盐、1-乙基哌啶醋酸盐、1-乙基吡啶磷酸二乙酯、1-丁基-吡啶硝酸盐中的任意一种或多种。
优选的，有机废气中含氯挥发性有机物为二氯甲烷、氯仿、氯乙烷、氯乙烯和氯乙酸甲酯中的一种或几种。
优选的，有机废气的温度为30～50℃，有机废气中含氯挥发性有机物的浓度为1～50％。
优选的，吸收-解吸过程为吸收剂的吸收-闪蒸-气提耦合再生连续过程，吸收-闪蒸-气提耦合再生连续过程包括吸收工段、解吸工段和精制工段；吸收-闪蒸-气提耦合再生连续过程采用的装置包括多级吸收塔、闪蒸罐、气提塔、精馏塔；具体操作流程为：含氯挥发性有机物废气由风机经换热后自多级吸收塔底部进入，通过与离子液体贫液逆流接触，实现废气中含氯挥发性有机物的吸收，并达标排放；吸收含氯挥发性有机物后的离子液体富液进入闪蒸罐，通过绝热解吸实现离子液体再生，得到离子液体吸收剂贫液和含氯挥发性有机物蒸汽；其中含氯挥发性有机物蒸汽经冷凝后进入精馏塔，通过精馏提纯得到高纯度含氯挥发性有机物产品；离子液体贫液进入气提塔，通过深度解吸得到净化贫液返回多级吸收塔循环使用，同时气提塔得到的气相与原料气混合后进入多级吸收塔进行吸收。
优选的，多级吸收塔的操作温度为0～80℃，操作压力为1～10atm；经吸收塔处理后，有机废气中二氯甲烷含量小于30ppm。
优选的，闪蒸罐进行绝热操作，操作压力为1～160kPa；气提塔的操作温度为70～220℃，操作压力为1～10atm。
优选的，精馏塔的操作温度为50～150℃，操作压力为1～10atm。
优选的，通过精馏提纯得到的含氯挥发性有机物产品，纯度大于99％，有机废气中含氯挥发性有机物的回收率大于99％。
含氯挥发性有机物结构中含有氯原子和氢原子，强电负性的氯原子会增加氢原子的电正性，易于含氧氮等原子之间形成氢键作用，而含氯挥发性有机物中的氯原子能与氧氮等原子之间形成卤键作用，基于此结构和作用特征，本发明利用具有不挥发特性的离子液体作为吸收剂，通过设计功能离子液体的阴阳离子结构实现氢键-卤键耦合作用提高对含氯挥发性有机物的吸收能力，离子液体阳离子与含氯挥发性有机物的氯之间形成卤键作用，阴离子与含氯挥发性有机物的氢之间形成氢键作用，两者协同耦合提高吸收量。
发明所涉及的基于离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的新方法，能够高效回收有机废气中的含氯挥发性有机物，直接获得高纯度含氯有机物产品，实现产品纯度≥99％，含氯有机物回收率≥99％，且处理后净化气满足排放要求，无废水产生；涉及的离子液体吸收剂可稳定循环使用，能耗低，是极具工业应用前景的挥发性有机物回收新技术。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明方法的工艺流程图。
图中标号如下：1、多级吸收塔；2、闪蒸罐；3、气提塔；4、精馏塔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将气量为7000m3/h，二氯甲烷含量为10％，温度为45℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行二氯甲烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为常压，理论板数为25，以离子液体1-丁基哌啶醋酸盐为吸收剂，吸收剂的流量为90000kg/h，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中二氯甲烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的二氯甲烷含量为14％，温度为90℃的离子液体富液，经富液加热器加热至100℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为100℃，操作压力为10kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中二氯甲烷摩尔含量为98％，绝大部分二氯甲烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以80m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为90℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为4500m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至25℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中二氯甲烷摩尔含量从3.6％降至600ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为80℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯二氯甲烷产品，纯度≥99.8％，二氯甲烷回收率≥99.8％。
实施例2
将气量为8000m3/h，氯乙酸甲酯含量为0.73％，氯仿含量为0.66％，温度为30℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯仿与氯乙酸甲酯的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为5℃，操作压力为常压，理论板数为15，吸收剂为1-乙基吡啶硫酸乙酯离子液体，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙酸甲酯与氯仿含量均＜30ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙酸甲酯含量为2.50％，氯仿含量为1.60％，温度为30℃的离子液体富液，先与贫液热交换至75℃，再经富液加热器加热至115℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为115℃，操作压力为10kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙酸甲酯摩尔含量为51％，氯仿摩尔含量为45％，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以100m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为95℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为4500m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙酸甲酯摩尔含量从1.0％降至500ppm，氯仿摩尔含量从0.8％降至300ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为150℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯氯仿产品，纯度≥99.8％，塔底得到高纯氯乙酸甲酯产品，纯度≥99.8％，氯仿和氯乙酸甲酯综合回收率≥99.5％。
实施例3
将气量为8000m3/h，氯乙烷含量为3％，温度为45℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯乙烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为30℃，操作压力为常压，理论板数为20，吸收剂为乙基吗啉丙酸盐离子液体，吸收剂的流量为80000kg/h，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙烷含量为14％，温度为90℃的离子液体富液，经富液加热器加热至105℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为105℃，操作压力为15kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙烷摩尔含量为97％，绝大部分氯乙烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以90m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为90℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为4000m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至25℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙烷摩尔含量从4.0％降至500ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为110℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯氯乙烷产品，纯度≥99.8％，氯乙烷回收率≥99.8％。
实施例4
将气量为9000m3/h，二氯甲烷含量为2.75％，温度为45℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行二氯甲烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为常压，理论板数为20，吸收剂为1-乙基哌啶醋酸盐离子液体，吸收剂的流量为90000kg/h，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中二氯甲烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的二氯甲烷含量为2.30％，温度为60℃的离子液体富液，经富液加热器加热至105℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为105℃，操作压力为15kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中二氯甲烷摩尔含量为95％，绝大部分二氯甲烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以40m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为150℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为1800m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中二氯甲烷摩尔含量从0.9％降至600ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为150℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯二氯甲烷产品，纯度≥99.8％，二氯甲烷回收率≥99.8％。
实施例5
将气量为7000m3/h，二氯甲烷含量为2％，温度为45℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行二氯甲烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为30℃，操作压力为常压，理论板数为20，吸收剂为1-乙基吡啶磷酸二乙酯离子液体，吸收剂的流量为90000kg/h，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中二氯甲烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的二氯甲烷含量为3.10％，温度为45℃的离子液体富液，经富液加热器加热至105℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为100℃，操作压力为10kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中二氯甲烷摩尔含量为95％，绝大部分二氯甲烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以40m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为220℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为1300m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中二氯甲烷摩尔含量从1.0％降至600ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为50℃，精馏塔4回流比为8，理论塔板数12块，塔顶得到高纯二氯甲烷产品，纯度≥99.8％，二氯甲烷回收率≥99.8％。
实施例6
将气量为9000m3/h，氯乙酸甲酯含量为4％，氯仿含量为2％，温度为35℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯仿与氯乙酸甲酯的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为80℃，操作压力为常压，理论板数为10，吸收剂为四己基膦乙酰丙酸盐离子液体，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙酸甲酯与氯仿含量均＜30ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙酸甲酯含量为5.50％，氯仿含量为3.50％，温度为30℃的离子液体富液，先与贫液热交换至75℃，再经富液加热器加热至115℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为110℃，操作压力为88kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙酸甲酯摩尔含量为51％，氯仿摩尔含量为45％，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以200m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为150℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为6500m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙酸甲酯摩尔含量从1.0％降至500ppm，氯仿摩尔含量从0.8％降至300ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为50℃，精馏塔4回流比为12，理论塔板数10块，塔顶得到高纯氯仿产品，纯度≥99.8％，塔底得到高纯氯乙酸甲酯产品，纯度≥99.8％，氯仿和氯乙酸甲酯综合回收率≥99.5％。
实施例7
将气量为6000m3/h，氯乙烯含量为5％，温度为45℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯乙烯的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为常压，理论板数为10，吸收剂为1-丁基-吡啶硝酸盐离子液体，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙烯含量＜25ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙烯含量为16.0％，温度为90℃的离子液体富液，先与贫液热交换至75℃，再经富液加热器加热至110℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为110℃，操作压力为5kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙烯摩尔含量为98％，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以50m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为70℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为4000m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙烯摩尔含量从1.0％降至500ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为50℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数12块，塔顶得到高纯氯乙烯产品，纯度≥99.8％，氯乙烯回收率≥99.8％。
实施例8
将气量为7000m3/h，二氯甲烷含量为6％，温度为50℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行二氯甲烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为10atm，理论板数为25，以离子液体四乙基胺醋酸盐为吸收剂，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中二氯甲烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的二氯甲烷含量为10％，温度为90℃的离子液体富液，经富液加热器加热至100℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为100℃，操作压力为160kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中二氯甲烷摩尔含量为98％，绝大部分二氯甲烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以90m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为95℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为5000m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至25℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中二氯甲烷摩尔含量从2.3％降至600ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为80℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯二氯甲烷产品，纯度≥99.8％，二氯甲烷回收率≥99.8％。
实施例9
将气量为8000m3/h，氯乙烷含量为7％，温度为50℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯乙烷的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为10atm，理论板数为20，吸收剂为N-乙基-甲基吗啉醋酸盐离子液体，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙烷含量＜20ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙烷含量为16％，温度为90℃的离子液体富液，经富液加热器加热至105℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为105℃，操作压力为100kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙烷摩尔含量为98％，绝大部分氯乙烷被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以90m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3的操作压力为10atm，操作温度为90℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为5000m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至25℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙烷摩尔含量从3.0％降至500ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4常压处理，操作温度为50℃，精馏塔4回流比为10，理论塔板数8块，塔顶得到高纯氯乙烷产品，纯度≥99.8％，氯乙烷回收率≥99.8％。
实施例10
将气量为8000m3/h，氯乙烯含量为4.26％，温度为50℃的含氯有机废气通入多级吸收塔1底部，与来自多级吸收塔1上部的吸收剂逆流接触进行氯乙烯的吸收，其中多级吸收塔1的操作温度为25℃，操作压力为常压，理论板数为20，吸收剂为N-乙氧基乙基-甲基哌啶醋酸盐离子液体，经过多级吸收塔1处理后，塔顶净化气中氯乙烯含量＜25ppm。
将多级吸收塔1底部的氯乙烯含量为15.0％，温度为60℃的离子液体富液，经富液加热器加热至110℃，然后进入闪蒸罐2减压解吸，其中闪蒸罐操作温度为110℃，操作压力为10kPa；解吸后得到混合气体以及离子液体贫液，混合气体中氯乙烯摩尔含量为96％，绝大部分氯乙烯被解吸，该混合气体进入精馏塔4进行深度纯化；该离子液体贫液，以40m3/h的用量进入气提塔3进行深度解吸。
将该离子液体贫液通入气提塔3顶部，气提塔3常压操作，温度为150℃，在气提塔3底部通入吹扫空气，吹扫空气温度为室温，用量为4800m3/h，气提后得到混合气体与深度净化贫液，该混合气体换热降温至30℃后返回多级吸收塔1；深度净化贫液中氯乙烯摩尔含量从0.8％降至500ppm，该贫液与富液换热后进入多级吸收塔1顶部循环使用。
将闪蒸罐2解吸出的混合气体经7℃冷水冷凝后进入精馏精制工段，混合气经过精馏塔4处理，精馏塔4的操作压力为10atm，操作温度为150℃，精馏塔4回流比为8，理论塔板数12块，塔顶得到高纯氯乙烯产品，纯度≥99.8％，氯乙烯回收率≥99.8％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：以离子液体为吸收剂，吸收剂通过吸收-解吸过程，回收有机废气中的含氯挥发性有机物；所述离子液体的阳离子为吗啉类、哌啶类、季胺盐类、季膦盐类、吡啶类或吡咯烷类中的一种；离子液体的阴离子为硝酸根、醋酸根、丙酸根、甘氨酸根、乙酰丙酸根、磺酸根、磷酸二甲酯、磷酸二乙酯、磷酸二丁酯，硫酸甲酯、硫酸乙酯或硫酸丁酯中的一种。
2.根据权利要求1所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：吗啉类阳离子为[CnCmMor]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Mor]、[CnCOOCH3Mor]、[CnCmOHMor]中一种；哌啶类阳离子为[CnCmPip]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pip]、[CnCOOCH3Pip]、[CnCmOHPip]中的一种；吡啶类阳离子为[CnCmPyr]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pyr]、[CnCOOCH3Pyr]、[CnCmOHPyr]中的一种，吡咯烷类阳离子为[CnCmPyrr]、[Cn(CH2)xO(CH2)yCH3Pyrr]、[CnCOOCH3Pyrr]、[CnCmOHPyrr]中的一种；其中，Cn、Cm代表不同碳数的烷基链，n＝0～8,m＝0～8；x＝1～6；y＝1～8。
3.根据权利要求2所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述离子液体为N-乙基吗啉丙酸盐、N-乙基-甲基吗啉醋酸盐、N-丁基-甲基吗啉醋酸盐、N-己基-甲基吗啉硝酸盐、N-乙氧基乙基-甲基吗啉醋酸盐、N-乙氧基丁基-甲基吗啉丙酸盐、N-乙基哌啶醋酸盐、N-丁基哌啶醋酸盐、N-乙氧基乙基-甲基哌啶醋酸盐、N-乙氧基乙基-甲基哌啶甘氨酸盐、N-乙基哌啶磷酸二乙酯、N-丁基哌啶磷酸二丁酯、N-乙基哌啶硫酸乙酯、四乙基胺醋酸盐、四丁基胺硝酸盐、四丁基膦醋酸盐、四己基膦乙酰丙酸盐、N-乙基吡啶硫酸乙酯、N-乙基吡啶磷酸二乙酯、N-乙氧基乙基-甲基吡啶醋酸盐、1-丁基哌啶醋酸盐、1-乙基吡啶硫酸乙酯、乙基吗啉丙酸盐、1-乙基哌啶醋酸盐、1-乙基吡啶磷酸二乙酯、1-丁基-吡啶硝酸盐中任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述有机废气中含氯挥发性有机物为二氯甲烷、氯仿、氯乙烷、氯乙烯和氯乙酸甲酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述有机废气的温度为30～50℃，有机废气中含氯挥发性有机物的浓度为1～50％。
6.权利要求1所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：操作流程为：
(1)吸收工段：含氯挥发性有机物废气由风机经换热后自多级吸收塔底部进入，通过与离子液体贫液逆流接触，实现废气中含氯挥发性有机物的吸收，并达标排放；
(2)解吸工段：吸收含氯挥发性有机物后的离子液体富液进入闪蒸罐，通过绝热解吸实现离子液体再生，得到离子液体吸收剂贫液和含氯挥发性有机物蒸汽；其中含氯挥发性有机物蒸汽经冷凝后进入精馏塔，通过精馏提纯得到高纯度含氯挥发性有机物产品；
(3)气提耦合工段：离子液体贫液进入气提塔，通过深度解吸得到净化贫液返回多级吸收塔循环使用，同时气提塔得到的气相与原料气混合后进入多级吸收塔进行吸收。
7.根据权利要求6所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述多级吸收塔的操作温度为0～80℃，操作压力为1～10atm；经吸收塔处理后，有机废气中二氯甲烷含量小于30ppm。
8.根据权利要求6所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述闪蒸罐进行绝热操作，操作压力为1～160kPa；所述气提塔的操作温度为70～220℃，操作压力为1～10atm。
9.根据权利要求6所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：所述精馏塔的操作温度为50～150℃，操作压力为1～10atm。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的离子液体回收有机废气中含氯挥发性有机物的方法，其特征在于：得到的含氯挥发性有机物产品，纯度大于99％，有机废气中含氯挥发性有机物的回收率大于99％。
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