液膜技术处置有机废气的原理与技术特点.doc

液膜技术处置有机废气的

原理与技术特点

传统的活性炭吸附技术与存在的局限。

液膜吸取净化的技术原理与特点。

各种废气净化技术的经济性比较。

对于低浓度、大风量有机废气净化处置工艺方案的探讨。

液膜吸取净化液的理化指标。

一、传统的活性炭吸附技术与存在的局限。

活性炭由于对废气中的有机溶剂类介质具有较高的吸附截留能力，同时由于又具有比其它物理吸附剂为高的空隙比表积（一般500-1500m2/g），因而单位质量的吸附剂解决能力远远高于其它类的物理吸附剂，而广泛合用于各类有机气体，恶臭气体、异味气体的净化解决。卢工

表征活性炭吸附能力的重要参数是吸附容易。吸附容量是指在达成吸附平衡状态下，单位重量的活性炭所吸附的介质重量。吸附容量也因气体中各种介质的化学特性、介质温度、在气相中各组份的浓度不同而不同。

对于同族化合物，分子量大、沸点高、吸附容量就越大。根据长期实践测定：除低沸点碱性气体外，活性炭的吸附容量大体在10-40%范围内，一般约为25%左右。

在等温吸附条件下，废气中所具有机介质的浓度越高，活性炭的吸附率越高，对于不同温度下的废气工况温度越低，活性炭的吸附率也越高。

随着吸附工作的进行，活性炭逐渐达成其吸附饱和状态，而失去吸附净化功能，为此必须进行切换移除，脱附再生，以恢复其吸附功能，或废弃饱和炭，更换新炭，保证净化工艺正常进行。

活性炭的脱附再生是在高温100-150℃、低压1.0-2.0kg/cm2（蒸汽法）或在高温350-450℃，常压（旋转炉法）条件下，将吸附的有机溶剂从孔隙中驱赶、迁移、蒸发出来，再经气体冷凝、油水分离后，回收有机溶剂、活性炭得以活化再生。

活性炭的着火点在300℃左右，在150℃以下无明显氧化作用，在正常的操控下，吸附塔一般不会发生燃爆事故。但假如脱附后不能立即冷却，特别是当活性炭吸附有少量金属氧化物时，少量的空气窜入，就有也许导致活性炭层发生催化氧化而产生着火自燃，严重时发生燃爆安全事故。

活性炭的吸附能力与有机物的相对挥发度呈负相关性，当具有多种VOCs的气体通过吸附层时，在开始阶段各组份平均的吸附于活性炭中，但随着沸点较高的组份在吸附层内持有量增长，相对挥发度大的组份则会重新开始蒸发、气化逸出，因此吸附剂到达穿透点后，排出的蒸气大部分由挥发性较强的溶剂介质所组成。

也有部分VOCs被活性炭吸附后，难以从炭层中脱除，如丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸二乙基酯、丁酸、丙酸、戊酸、丁二胺、二乙酸三胺、2-乙基乙醇、异佛尔酮、苯酚、谷脘醛等。

液膜吸取净化的技术原理与特点。

为了解决活性炭吸附净化有机废气运营解决中存在的系列问题，本技术研发了一种不同于活性炭气——固传质的液——气传质反映的液膜吸取技术。

近十几年来，迅速发展起来的液膜传质互换、吸取分离技术在现代化工、生物制剂、医药制剂、农药、炼化等工业生产中已其高效、快速、费用低、运营可靠而逐渐取代了传统的萃取、蒸馏、汽提、固体膜分离等工艺。由于其传质、互换、分离可以在常温、常压下进行、运营操作条件不苛刻，工艺设备不复杂、能耗低，一次投资省，解决范围宽阔，启停方便，正快步进入其它工业应用领域。特别是环保解决难度大的工程。

本技术是在化工、石化、原油开采生产上，成功实行的液膜工程技术移植于有机废气的净化解决工程上。卢工

本技术有二个重要技术核心：一个是研制了一种水基液膜吸取净化剂。一个是根据有机废气的多样性、复杂性，含量变化幅度大的特性，在吸取塔塔型结构、塔内件设计，特别是配合水基液膜吸取剂的废气喷吹漩涡湍激头上进行了独特的设计（专利号：.5）。

大多数的有机溶剂不溶于水，且与水不亲和，因此采用传统的水作为有机废气，涂装作业废气，只能作为一种去除粉尘、部分漆雾树脂、醇、酮、醛类有机物的初解决工艺，其去除率不到5%。

水基液膜吸取剂是一种以水为主，根据双膜理论配制的一种既有亲油性，同时具有亲水性的双活性基团VOCs的吸取转化液，可以将原不溶于水的油相VOCs接枝亲水基团而能转溶于水，形成一种均匀而稳定，多相包膜高分散的乳状液，实现了在常温、常压下的快速净化吸取解决，并且对VOCs的吸取率可高达95%以上，比活性炭的吸附率高出一倍。由于采用了以水为主体的吸水液配方，在减少解决费用的同时，又完全满足了防火、防爆的工厂安全目的。

专利设计的漩涡式废气喷吹头，不仅实现了运用废气自身动力来推动吸取液各质点同时产生湍流与涡旋自激效应，使吸取液产生更加细微的液滴和更为巨大的液膜表面积（如使液膜的平均厚度由本来的0.025μm变为0.01μm，其形成的液膜表面积则从0.4×106cm2变为1×106cm2），其传质互换面积是活性炭孔隙面积的10-20倍。由于液膜的传质面积更大，油相的接枝反映不仅数量巨增，并且传质速度更快，在数量庞大的分子级别的传质界面上，可以提供瞬