一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法，属于大气环境污染处理技术领域。
【背景技术】
[0002]本发明是利用沸石分子筛吸附浓缩法处理生产尾气和生产车间中的挥发性有机化合物的一种方法。
[0003]挥发性有机化合物，Volatile Organic Compounds，缩写为VOCs，是带有挥发性的，在大气中以气体状态存在的有机化合物。因蒸气压高，不但容易蒸发到大气当中，而且与氮氧化物共存时受到太阳光的影响会产生臭气或者光化学氧化物，所以也被称为诱发微细灰尘和光化学雾霾物质的总称。
[0004]VOCs的来源很广，涉及的行业也是非常的广泛。主要包括燃料、煤、天然气等的燃烧，涂料、有机溶剂、化妆品、油漆、室内壁纸、老化电器等生产尾气。而且交通运输、电子电器行业、纺织行业、玩具行业、烟草行业、汽车行业、装饰等在生产尾气中也有大量VOCs的产生。
[0005]VOCs包含乙醛、乙炔、对苯二氯乙烯等多种化学物质，其中包括对人体危害最大、最显著的物质如乙醛、苯、三氯乙烯、四氯化碳、三氯乙烷、四氯乙烯等有害化学物质。
[0006]VOCs能够引发许多环境问题，比如挥发性有机化合物、臭氧层的破坏、臭味等。对人体的影响更为严重，会引发头痛，急性呼吸系统疾病，哮喘等，而且长时间曝光时会引发中枢神经异常，还会对肝，肾等脏器的损伤以及诱发癌症。另外，VOCs是形成雾霾天气的重要原因，该污染物数量超过二氧化硫和氮氧化物，是形成PM2.5和臭氧的前提，对环境和人体健康危害极大。
[0007]目前，对于雾霾中包含的VOCs处理方法主要包括吸附浓缩法、吸收法、浓缩法、燃烧法、B i ο F i 11 e r法以及分离膜法。其中，吸收法会产生大量的废水，浓缩法、燃烧法、B1Filter法以及分离膜法则对于VOCs的限制条件相较于吸附浓缩法更加苛刻。
[0008]本发明是一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法。利用沸石分子筛实现生产尾气和生产车间中挥发性有机化合物的吸附，净化效率高。采用热空气对吸附一定量的沸石分子筛中的VOCs进行浓缩处理分离，实现VOCs的回收。采用的沸石分子筛经冷凝活化恢复活性，再循环利用进行含VOCs气体的净化，达到高效处理空气中含有的VOCs气体，实现净化空气排放、降低成本及资源回收的目的。
【发明内容】
[0009]本发明是一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法，采用沸石分子筛作为吸附剂，吸附生产尾气和生产车间中含有VOCs的空气，经沸石分子筛吸附后排出净化后的空气。再通过热空气浓缩分离吸附到沸石分子筛上的VOCs。沸石分子筛经过冷却再生能够再次活化循环使用。
[0010]本发明是一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法。如图1所示，本发明中采用的沸石分子筛主要是由铝硅酸盐A104(a)和Si04(b)结晶构成的，作为吸附剂。如图2所示，本发明中沸石分子筛(I)先与含有VOCs的气体(2)接触吸附，使得VOCs在沸石分子筛(I)表面大量凝聚，并且将已经净化的空气(3)排出。采用温度为180?210 °(:的热空气(4)后，在沸石分子筛(I)上吸附的VOCs将会浓缩，浓缩的V0Cs(5)将从沸石分子筛(I)上分离收集。最后把沸石分子筛(I)在冷却23 °C到后，使得沸石分子筛(I)能够再次活化，循环使用。
【附图说明】
[0011]图1构成沸石分子筛的招娃酸盐A104(a)和Si04 (b)结晶结构不意图。
[0012]图2沸石分子筛吸收浓缩VOCs过程中的转化示意图。
[0013]图3沸石分子筛吸收浓缩VOCs的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0014]具体实现过程:如图3所示，实现过程把沸石分子筛分为三个阶段吸附阶段(1.1)、浓缩分离阶段(1.2)、循环再生阶段(1.3)。首先吸附阶段(1.1)是把含有VOCs的气体(2)通过沸石分子筛吸附阶段(1.1)，吸附VOCs后，把已经净化的空气(3)排出。然后吸附VOCs的沸石分子筛用210 °C热空气(4)在浓缩分离阶段(1.2)把浓缩的V0Cs(5)排出收集。沸石经多次使用后经循环再生阶段(1.3)，把分离时被加热的沸石分子筛冷却后活性化到可以再吸附VOCs，再次循环使用。
【主权项】
1.本发明是一种沸石分子筛吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法，其特征在于:采用铝硅酸盐A104(a)和Si04(b)结晶构成的沸石分子筛(1)，分为吸附阶段(1.1)、浓缩分离阶段(1.2)、循环再生阶段(1.3)三个阶段，首先把含有VOCs的气体(2)通过沸石分子筛吸附阶段(1.1)，吸附VOCs后，把已经净化的空气(3)排出，然后吸附VOCs的沸石分子筛用180?210°C热空气(4)在浓缩分离阶段(1.2)把浓缩的V0Cs(5)收集排出，沸石分子筛经多次使用后经循环再生阶段(1.3)，把分离时被加热的沸石分子筛冷却后活性化到可以再吸附VOCs，再次循环使用。
【专利摘要】本发明是一种沸石吸附浓缩处理挥发性有机化合物的方法，具体步骤如下：采用铝硅酸盐AlO4和SiO4结晶构成的沸石分子筛作为吸附剂，与含有VOCs的气体接触吸附，使得VOCs在沸石分子筛表面大量凝聚，并且将已经净化的空气排出；采用温度为180~210？℃的热空气把在沸石分子筛上吸附的VOCs浓缩，浓缩的VOCs将从沸石分子筛上分离回收；最后把沸石分子筛冷却到23？℃，使得沸石分子筛能够再次活化，循环使用。本发明对生产尾气和生产车间中挥发性有机化合物的吸附方法简单，可以高效处理空气中含有的VOCs气体；且可以把VOCs浓缩回收，回收率高；沸石分子筛可以经冷却活化再循环使用，成本低，实现高效净化及资源回收，在节能环保方面前景可观。
【IPC分类】B01D53/04
【公开号】CN105597487
【申请号】CN201610151897
【发明人】王丽娟, 谢强, 孙丽晶, 张国军, 朱成, 孙洋, 唐甜甜
【申请人】长春工业大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年3月17日