混合氣體直接吸附分離回收過程研究
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(biāo)氣體,采用4段活性炭吸附柱串聯(lián)吸附實(shí)驗(yàn)方式研究了混合組分氣體直接吸附分離回收的可行性。結(jié)果表明,異丙醇和甲苯這2種物性具有一定差異的物質(zhì)在吸附床的長度方向存在明顯的分層吸附現(xiàn)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(shí),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(zhì)異丙醇在吸附過程中存在氣相濃度增濃現(xiàn)象,該現(xiàn)象導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)條件下部分活性炭層區(qū)域?qū)Ξ惐嫉奈搅刻岣吡?7%以上。通過多段串聯(lián)吸附、分段再生回收的方式可以實(shí)現(xiàn)混合氣體的直接吸附分離回收。
關(guān)鍵詞：活性炭，吸附，混合氣體，分離，回收
揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是繼顆粒物、SO2和NOx之后受到關(guān)注的又一大類大氣污染物。許多VOCs屬于有毒有害物質(zhì)，同時(shí)，排放到大氣中的VOCs也是光化學(xué)煙霧和導(dǎo)致灰霾天氣的細(xì)微顆粒物等二次污染物的前驅(qū)物質(zhì)。
吸附回收已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的原料氣或有機(jī)廢氣的分離、回收和凈化。近20年來的研究開發(fā)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(shí)，吸附回收所得到回收產(chǎn)物是有機(jī)混合物，往往需進(jìn)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(yù)測等，有關(guān)低濃度混合氣體的直接吸附分離回收工藝的研發(fā)報(bào)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(biāo)氣體，采用多級串聯(lián)活性炭柱進(jìn)行直接吸附分離回收的工藝研究，探索混合物質(zhì)氣體直接吸附分離回收的可行性，以期為混合組份有機(jī)污染氣體的凈化回用開發(fā)一條更低能耗的工藝途徑。
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