液體吸收—活性炭吸附凈化苯乙烯廢氣
在不飽和聚酯壓塑料絕緣產品的生產過程中,其捏合機裝料口有苯乙烯廢氣散發出來,但因生產工藝的特殊要求,為了滿足工作現場凈化苯乙烯廢氣的要求,需要尋找一種凈化效率高,使用安全,適用于對苯乙烯廢氣就地凈化方法:活性炭吸收法,并研制出新型吸收液,凈化苯乙烯廢氣效率在94%以上凈化,該技術運行安全,投資少,運轉費用也低。
一、液體吸收—活性炭吸附凈化苯乙烯廢氣基本原理
根據苯乙烯廢氣在水中溶解度很小,但在某些石油類物質中卻有很好的溶解性的特點,且廢氣經凈化后的濃度不超過車間衛生標準,采用兩級凈化工作原理.級采用高效液體吸收,第二級采用活性炭吸附,兩級之間設氣液分離裝置,用以捕集氣體中的大顆粒液滴,苯乙烯有機廢氣凈化工藝流程見圖1。
(1)液體吸收凈化原理 結構相似的分子之間的作用力比結構上不同的分子之間的作用力強,而分子間的作用力與它們的極性有關,有機物的溶解性取決于它們的極性,苯乙烯(C8H8)有微弱的極性,而液體石油類物質則是非極性或具有弱的極性,所以它們能很好的互溶,這是構成苯乙烯廢氣吸收凈化的前提,但液體石油類物質粘度大;另一方面因水是強極性物質,與液體石油類物質互不相溶,如果能將液體石油類物質分散在水中,使其形成乳化液系統,則可增大石油類物質的傳質界面,從而增加苯乙烯廢氣在其中的溶解度,達到高效吸收之目的。 (2)活性炭吸附凈化原理 當有機污染物的分子容積為80-190時,可以采用活性炭作為固相來吸附其有機物。對苯乙烯,正屬于此范圍之內;因此,針對苯乙烯氣體的特性,選擇太西無煙煤制作的活性炭作為吸附劑,其對苯乙烯廢氣的吸附率較好。 二、研究內容 (1)苯乙烯廢氣吸收液的制作 根據生產現場情況,要求凈化裝置能在車間內部機動使用,吸收液必須不易揮發、無毒、無味、無嗅、廉價。選用石油產品中具有中等粘度的液體石油類物質為主體吸收劑,為降低其粘度、提高分散性,用水作稀釋劑,而水與液體類石油物質是互相不溶的,為溝通兩種液體之間的關系由試驗確定了兩種表面活性劑(T80, S80)作為基礎表面活性劑,再進行吸收液配方試驗。表1所示為部分配方試驗結果;從表1可知,研制的配方中以4號和7號為佳,其吸收率在90%以上。 (2)酸度對吸收率的影響 為證明吸收液的酸度對其吸收率的影響,在配制吸收液時,先對水進行pH調整,合成吸收液后進行吸收試驗,表2所示為試驗結果。 由表2可知,在堿性條件下吸收液效果為佳,即使在接近酸性條件下(pH=6),吸收率仍在70%以上,可見該吸收液具有很寬的適應性配制時對酸度要求不苛刻。 (3)吸收液的飽和曲線 將配制的苯乙烯廢氣吸收液連續進行吸收試驗,定時進行取樣測定,計算出吸收前后苯乙烯量及吸收率,可得到該吸收液的飽和吸收曲線(見圖2)。 研究發現:用液體吸收-活性炭吸附凈化苯乙烯廢氣的方法效果很好;該方法的關鍵是尋找石油類物質、表面活性劑和水三者之間的合理比例,以便配制出良好的吸收液