工業(yè)排放的有機(jī)廢氣是大氣污染的重要來源,其對(duì)人類健康的影響日益受到關(guān)注。目前對(duì)有機(jī)廢氣的治理仍然缺乏有效的技術(shù)。本論文以甲苯廢氣為目標(biāo)污染物,開展液體吸收法資源化處理有機(jī)廢氣的技術(shù)研究,主要研究內(nèi)容包括:不同類型吸收液對(duì)甲苯廢氣的吸收效果,吸收液蒸餾再生與回收甲苯的條件與工藝,現(xiàn)場中試工藝與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備搭建與吸收效果評(píng)價(jià)。本論文利用自行設(shè)計(jì)的模擬有機(jī)廢氣的動(dòng)力學(xué)吸收處理裝置,在系統(tǒng)比較不同類型吸收液對(duì)甲苯廢氣吸收效果的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了不同類型的氟碳微乳液體系,研究了其傳質(zhì)效率與機(jī)理,確定了吸附效果最好的微乳液體系。通過實(shí)驗(yàn)室小試與現(xiàn)場中試,建立了該氟碳微乳液吸收處理甲苯廢氣的工藝流程與參數(shù)。本論文取得的重要成果與認(rèn)識(shí)包括:構(gòu)建了應(yīng)用于甲苯吸收的氟碳微乳體系(FSO100:水:BC=1:29:70),該體系對(duì)甲苯的吸收效果明顯優(yōu)于目前文獻(xiàn)報(bào)道的各種含水吸收液;確定了氟碳微乳液蒸餾再生與回收甲苯的工藝條件(90-95℃),該吸收液性質(zhì)穩(wěn)定,通過蒸餾可有效再生吸收液,高效回收甲苯(回收率高達(dá)90%),再生的吸收液可反復(fù)使用,其對(duì)甲苯廢氣的吸收效果基本保持不變;確定了氟碳微乳液應(yīng)用的主要工藝條件(進(jìn)氣甲苯濃度小于4000 mg/m3、吸收液溫度小于30℃、處理容量為1-2m3/kg?h),在該條件下,對(duì)廢氣中甲苯的吸收率可高達(dá)90%以上,尾氣可達(dá)標(biāo)排放(40 mg/m3),吸收液的甲苯飽和吸收量可達(dá)30mg/g。本研究成果為液體吸收法資源化處理有機(jī)廢氣提供了技術(shù)基礎(chǔ),所開發(fā)的氟碳微乳液、相關(guān)吸收工藝流程與獲得的工藝參數(shù),可推廣應(yīng)用于甲苯廢氣及其它疏水性VOCs廢氣處理的實(shí)際工程。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院(廣州地球化學(xué)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：X701
【部分圖文】：

圖 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置流程框圖1.空氣瓶；2.轉(zhuǎn)子流量計(jì)；3.閥門；4.有機(jī)廢氣發(fā)生器；5.恒溫槽；6.有機(jī)廢氣稀釋瓶；氣體分散器；8.吸收器，9.閥門；10 尾氣排放管）、甲苯濃度的在線檢測采用美國 Mini RAE 3000 型 VOC 檢測儀檢測模擬甲苯廢氣中甲苯濃度。測儀利用第三代光離子化檢測器（PID），以異丁烯為標(biāo)定物，在檢測范圍~10000 mg/m3)的檢測精度誤差≤3%。為了驗(yàn)證 Mini RAE 3000 檢測儀的檢測精度，本研究在實(shí)驗(yàn)前與利用氣相所得數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比（表 2.1）。模擬廢氣中甲苯濃度范圍為 500 mg/m30000 mg/m3，兩種方法檢測的甲苯濃度非常接近，數(shù)據(jù)誤差均小于 3%。說明 Mini RAE 3000 檢測儀檢測本實(shí)驗(yàn)?zāi)M廢氣中甲苯濃度是可行的。

第二章 幾種溶劑吸收液對(duì)甲苯吸收效果的對(duì)比研究行為提供了動(dòng)力。但是在擴(kuò)散過程中甲苯分子會(huì)遇到兩層溶劑吸收液的粘度對(duì)這種阻力的大小起到關(guān)鍵的影響，具被吸收物之間的傳質(zhì)效應(yīng)以及分散效應(yīng)上。粘度較低的溶的分子間內(nèi)摩擦阻力較小，甲苯進(jìn)入溶劑吸收液的阻力也當(dāng)溶劑吸收液自身的粘度較大時(shí)，甲苯分子受到的擴(kuò)散阻吸收液的傳質(zhì)效果與分散效果變差，導(dǎo)致氣相更難進(jìn)入液也就降低了溶劑吸收液對(duì)甲苯的吸收性能。在本研究選擇DEHA 具有最低的粘度，其對(duì)甲苯廢氣的吸收效果最好。實(shí)了溶劑吸收液粘度對(duì)吸收效果的影響。

吸收液的傳質(zhì)效果與分散效果變差，導(dǎo)致氣相更難進(jìn)入液也就降低了溶劑吸收液對(duì)甲苯的吸收性能。在本研究選擇DEHA 具有最低的粘度，其對(duì)甲苯廢氣的吸收效果最好。實(shí)了溶劑吸收液粘度對(duì)吸收效果的影響。 6 種溶劑吸收液尾氣中甲苯濃度變化圖（進(jìn)氣濃度為 490-500 m
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本文編號(hào)：2888682