混合氣體直接吸附分離回收過程研究

更新時間：2014-02-12 11:06 來源：環境科學作者: 閱讀：1698

摘要：以精密陶瓷制造過程中排放的甲苯和異丙醇混合氣體為目標氣體,采用4段活性炭吸附柱串聯吸附實驗方式研究了混合組分氣體直接吸附分離回收的可行性。結果表明,異丙醇和甲苯這2種物性具有一定差異的物質在吸附床的長度方向存在明顯的分層吸附現象。在表觀氣速0.42m·s-1、異丙醇與甲苯入口濃度分別為477mg·m-3和746mg·m-3、吸附柱總長為26cm條件下,通氣吸附798min時,0～10cm長度段炭層吸附甲苯量為184.5mg·g-1,吸附異丙醇量為0mg·g-1,而21～26cm長度段炭層吸附甲苯量為0.92mg·g-1,吸附異丙醇量為91.2mg·g-1,通過分段再生回收分別得到了純度99%以上的甲苯和異丙醇回收液。弱吸附質異丙醇在吸附過程中存在氣相濃度增濃現象,該現象導致實驗條件下部分活性炭層區域對異丙醇的吸附量提高了27%以上。通過多段串聯吸附、分段再生回收的方式可以實現混合氣體的直接吸附分離回收。

關鍵詞：活性炭，吸附，混合氣體，分離，回收

揮發性有機物（VOCs）是繼顆粒物、SO2和NOx之后受到關注的又一大類大氣污染物。許多VOCs屬于有毒有害物質，同時，排放到大氣中的VOCs也是光化學煙霧和導致灰霾天氣的細微顆粒物等二次污染物的前驅物質。

吸附回收已被廣泛應用于工業生產過程中的原料氣或有機廢氣的分離、回收和凈化。近20年來的研究開發主要集中在變壓吸附、新型吸附材料、再生方法及吸附過程分析、模擬等方面，在凈化回收混合組份污染氣體時，吸附回收所得到回收產物是有機混合物，往往需進一步分離才能重新利用。已有的對混合氣體的吸附過程研究主要涉及吸附容量及過程分析、模型預測等，有關低濃度混合氣體的直接吸附分離回收工藝的研發報道很少。本研究以精密陶瓷制造過程排放的甲苯和異丙醇混合氣體作為目標氣體，采用多級串聯活性炭柱進行直接吸附分離回收的工藝研究，探索混合物質氣體直接吸附分離回收的可行性，以期為混合組份有機污染氣體的凈化回用開發一條更低能耗的工藝途徑。

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