一种合成革三版印刷机废气处理系统的制作方法

1.本技术涉及工业净化的技术领域，尤其是涉及一种合成革三版印刷机废气处理系统。


背景技术：

2.合成革三版印刷机在印刷过程中大量使用溶剂型油墨，而溶剂型油墨含有50-60％的挥发性组分，并且合成革三版印刷机在对合成革的生产过程中，需要在合成革上印制或者压制图案，以提升合成革的外观美感，在合成革上增加图案的过程通常包括印刷、压花以及烘干，这个过程中会挥发有机废气(vocs)，挥发出的有机废气(vocs)会污染车间内空气质量，给车间工人身体带来严重的危害。与此同时，挥发的有机废气从车间散发，排放至大气中，还可在大气中形成光化学烟雾及有机气溶胶等二次污染物，成为pm2.5和臭氧的重要前体物，对环境具有较大的危害。
3.针对上述中的相关技术，有必要研发一种减少废气中含有的vocs含量的合成革三版印刷机废气处理系统。


技术实现要素：

4.为了减少废气中含有的vocs含量，本技术提供一种合成革三版印刷机废气处理系统。
5.本技术提供的一种合成革三版印刷机废气处理系统采用如下的技术方案：一种合成革三版印刷机废气处理系统，包括如下步骤：s1、通过吸风罩收集合成革三版印刷机生产过程产生的废气，使得废气收集于收集箱内；s2、将收集箱内的废气通过装有vocs吸附剂的uv光解室进行光催化降解，得到初级废气；s3、将初级废气通过装有油污吸附剂的吸附装置，得到中级废气；s4、将中级废气送入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入催化反应床进行催化反应；s5、将催化反应后的气体通入导热陶瓷填充床，得到终极废气，将终极废气通过气体排放装置排放至大气中。
6.通过采用上述技术方案，vocs吸附剂对废气中含有的vocs进行吸附，减少了废气中含有的vocs含量；油污吸附剂对废气中含有的油污进行吸附，减少了废气中含有的油污量，从而提高了废气的纯度，一方面减小了废气对车间工人身体造成的伤害，另一方面减少了废气排放至大气中对环境造成的污染。
7.作为优选，所述步骤s4中的催化温度为220-260℃。
8.作为优选，所述步骤s2中的vocs吸附剂采用如下步骤制备而成：s100、将cacl2、ticl4添加于去离子水中，搅拌均匀后，调节ph值为8-10，制得第一
混合物；将nh4h2po4添加于去离子水中，搅拌均匀后，调节ph值为8-10，制得第二混合物；s200、将第一混合物逐滴添加于第二混合物中，然后依次进行静置陈化、过滤，最后对滤渣依次进行清洗、干燥、研磨，制得纳米二氧化钛和羟基磷灰石的混合物；s300、将纳米二氧化钛和羟基磷灰石的混合物添加于去离子水中，搅拌均匀后，调节ph值为8-10，然后进行反应，反应结束后冷却至室温，最后依次进行过滤、保留固体物、清洗、干燥，制得vocs吸附剂。
9.通过采用上述技术方案，纳米tio2作为一种常见的半导体材料，常被用作光催化剂，降解去除空气中的vocs；羟基磷灰石具有良好的生物相容性，羟基磷灰石对vocs具有吸附作用；上述制备方法可能利用羟基磷灰石的吸附性能，将纳米tio2负载于羟基磷灰石，增加了vocs在纳米tio2上的停留时间，有效提高了纳米tio2对vocs的降解效率。
10.作为优选，所述ticl4和nh4h2po4的质量比为1:(2.3-2.7)。
11.通过采用上述技术方案，将ticl4和nh4h2po4的质量比在上述范围内，有效提高了vocs吸附剂的吸附性能。
12.作为优选，所述步骤s200中的静置陈化温度为30-50℃，静置陈化时间为11-13h；干燥温度为50-70℃,干燥时间为11-13h。
13.作为优选，所述步骤s3中的油污吸附剂采用如下步骤制备而成：p1、将裙带菜浸入六水合氯化镍溶液中后进行超声处理，超声处理结束后依次进行静置、过滤、烘干，制得初级裙带菜；再将初级裙带菜和甲基三氯硅烷浸入甲苯后，依次进行静置、过滤、清洗、烘干，制得预处理裙带菜；p2、将预处理裙带菜加入koh溶液中，搅拌结束后进行过滤烘干，然后在氮气保护下进行反应，反应结束后依次进行冷却、清洗、静置、过滤、烘干，制得油污吸附剂。
14.通过采用上述技术方案，甲基三氯硅烷在反应的过程中会先发生水解反应，生成羟基基团，裙带菜上的基体会与其中一个羟基基团反应，并且水解产生的其他羟基基团间也会发生相互作用，从而在裙带菜的表面形成聚硅氧烷层,烷基基团表现疏水亲油性能，增加裙带菜的疏水亲油性，提高了油污吸附剂的吸附作用；并且裙带菜中含有大量的蛋白质，脂肪和纤维素，这些碳水化合物聚合物在热解过程中脱水，脱羟，缩合和聚合后形成致密块状结构，化学成分将发生变化，亲水基团的数量将减少，有效提高了裙带菜的疏水亲油性，从而提高了油污吸附剂的吸附作用；碳化过程中，koh溶液活化后的磁性裙带菜生物碳表面具有分层结构，呈海绵状，存在不规则的孔，表面存在大量均匀的微孔，丰富的孔隙和空腔充当通道以增强油污进入磁性裙带菜物碳复合材料的内部孔中的活性位点，蓬松的结构有助于对油污的进行大量吸附。
15.作为优选，所述裙带菜、koh溶液和甲基三氯硅烷的质量比为1:(1.5-1.7):(0.3-0.5)。
16.通过采用上述技术方案，将裙带菜、koh溶液和甲基三氯硅烷的质量比控制在上述范围内，有效提高了油污吸附剂的吸附性能。
17.作为优选，所述步骤p1中六水合氯化镍溶液的质量浓度为0.4-0.6mol/l。
18.作为优选，所述步骤p2中koh溶液的质量浓度为1.1-1.3g/ml。
19.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.vocs吸附剂对废气中含有的vocs进行吸附，减少了废气中含有的vocs含量；油
污吸附剂对废气中含有的油污进行吸附，减少了废气中含有的油污量，从而提高了废气的纯度，一方面减小了废气对车间工人身体造成的伤害，另一方面减少了废气排放至大气中对环境造成的污染。
20.2.纳米tio2降解去除空气中的vocs；羟基磷灰石具有良好的生物相容性，羟基磷灰石对vocs具有吸附作用；发明人认为上述制备方法可能利用羟基磷灰石的吸附性能，将纳米tio2负载于羟基磷灰石，增加了vocs在纳米tio2上的停留时间，有效提高了纳米tio2对vocs的降解效率。
具体实施方式
21.实施例1vocs吸附剂包括以下原料：10gticl4，23gnh4h2po4。
22.vocs吸附剂采用如下步骤制备而成：s100、将16gcacl2添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得cacl2溶液，在冰浴条件下，将ticl4添加于cacl2溶液中，搅拌均匀，然后用氨水进行调节，直至ph值为8，制得第一混合物；将nh4h2po4添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得nh4h2po4溶液，然后用氨水进行调节，直至ph值为8，制得第二混合物；s200、将第一混合物在搅拌条件下逐滴添加于第二混合物中，反应生成的共沉淀产物，静置在30℃水浴中陈化13h，将沉淀物过滤出后用蒸馏水和乙醇进行冲洗，直至沉淀物呈中性，然后将沉淀物于50℃条件下干燥13h，干燥后进行研磨，制得纳米tio2和羟基磷灰石的混合物；s300、将2g纳米tio2和羟基磷灰石的混合物添加100ml的去离子水中，搅拌均匀后，加入氨水，直至ph值为8，密封后，放入180℃的烘箱内反应9h，冷却至25℃后，过滤出产物，并用蒸馏水和乙醇对产物进行冲洗，直至产物呈直至中性，在50℃条件下干燥13h，从而制得vocs吸附剂。
23.油污吸附剂包括以下原料：5g裙带菜，7.5gkoh溶液，2.5g甲基三氯硅烷。
24.油污吸附剂采用如下步骤制备而成：p1、将裙带菜浸入到80ml六水合氯化镍溶液中进行超声处理，超声处理结束后静置过夜，过滤后烘干，制得初级裙带菜；将初级裙带菜和甲基三氯硅烷加入到80ml甲苯中，浸泡后25min，过滤后用蒸馏水进行清洗，清洗完成后，在110℃的烘箱中干燥1.5h，制得预处理裙带菜；p2、将预处理裙带擦加入到80ml的koh溶液中，在70℃下搅拌3h，过滤后，在烘干100℃的烘箱中干燥13h，然后在氮气保护下进行加热到700℃，并保持3h，反应结束后进行冷却，冷却完成后用蒸馏水进行清洗直至裙带菜磁性生物炭至ph＝7，最后静置过夜，过滤后在70℃烘箱中烘干5h，制得油污吸附剂。
25.其中六水合氯化镍溶液的质量浓度为0.4mol/l，koh溶液的质量浓度为1.1g/ml。
26.一种合成革三版印刷机废气处理系统，包括如下步骤：s1、通过吸风罩收集合成革三版印刷机生产过程产生的废气，使得废气收集于收集箱内；s2、将收集箱内的废气通过装有vocs吸附剂的uv光解室进行光催化降解，得到初
级废气；s3、将初级废气通过装有油污吸附剂的吸附装置，得到中级废气；s4、将中级废气送入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入催化反应床在220℃进行催化反应；s5、将催化反应后的气体通入导热陶瓷填充床，得到终极废气，将终极废气通过气体排放装置排放至大气中。
27.实施例2vocs吸附剂包括以下原料：10gticl4，27gnh4h2po4。
28.vocs吸附剂采用如下步骤制备而成：s100、将16gcacl2添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得cacl2溶液，在冰浴条件下，将ticl4添加于cacl2溶液中，搅拌均匀，然后用氨水进行调节，直至ph值为10，制得第一混合物；将nh4h2po4添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得nh4h2po4溶液，然后用氨水进行调节，直至ph值为10，制得第二混合物；s200、将第一混合物在搅拌条件下逐滴添加于第二混合物中，反应生成的共沉淀产物，静置在50℃水浴中陈化11h，将沉淀物过滤出后用蒸馏水和乙醇进行冲洗，直至沉淀物呈中性，并将沉淀物于70℃条件下干燥11h，干燥后进行研磨，制得纳米tio2和羟基磷灰石的混合物；s300、将2g纳米tio2和羟基磷灰石的混合物添加100ml的去离子水中，搅拌均匀后，加入氨水，直至ph值为8，密封后，放入200℃的烘箱内反应7h，冷却至室温后，过滤出产物，并用蒸馏水和乙醇对产物进行冲洗，直至产物呈直至中性，在70℃条件下干燥11h，从而制得vocs吸附剂。
29.油污吸附剂包括以下原料：5g裙带菜，8.5gkoh溶液，1.5g甲基三氯硅烷。
30.油污吸附剂采用如下步骤制备而成：p1、将裙带菜浸入到80ml六水合氯化镍溶液中进行超声处理，超声处理结束后静置过夜，过滤后烘干，制得初级裙带菜；将初级裙带菜和甲基三氯硅烷加入到80ml甲苯中，浸泡后35min，过滤后用蒸馏水进行清洗，清洗完成后，在130℃的烘箱中干燥0.5h，制得预处理裙带菜；p2、将预处理裙带菜加入到80ml的koh溶液中，在90℃下搅拌1h，过滤后，在烘干120℃的烘箱中干燥11h，然后在氮气保护下进行加热到900℃，并保持1h，反应结束后进行冷却，冷却完成后用蒸馏水进行清洗直至裙带菜磁性生物炭至ph＝7，最后静置过夜，过滤后在90℃烘箱中烘干3h，制得油污吸附剂。
31.其中六水合氯化镍溶液的质量浓度为0.6mol/l，koh溶液的质量浓度为1.3g/ml。
32.一种合成革三版印刷机废气处理系统，包括如下步骤：s1、通过吸风罩收集合成革三版印刷机生产过程产生的废气，使得废气收集于收集箱内；s2、将收集箱内的废气通过装有vocs吸附剂的uv光解室进行光催化降解，得到初级废气；s3、将初级废气通过装有油污吸附剂的吸附装置，得到中级废气；s4、将中级废气送入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入催化反应床在260℃进行催化反应；s5、将催化反应后的气体通入导热陶瓷填充床，得到终极废气，将终极废气通过
气体排放装置排放至大气中。
33.实施例3vocs吸附剂包括以下原料：10gticl4，25gnh4h2po4。
34.vocs吸附剂采用如下步骤制备而成：s100、将16gcacl2添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得cacl2溶液，在冰浴条件下，将ticl4添加于cacl2溶液中，搅拌均匀，然后用氨水进行调节，直至ph值为9，制得第一混合物；将nh4h2po4添加于250ml的去离子水中，搅拌均匀，制得nh4h2po4溶液，然后用氨水进行调节，直至ph值为9，制得第二混合物；s200、将第一混合物在搅拌条件下逐滴添加于第二混合物中，反应生成的共沉淀产物，静置在40℃水浴中陈化12h，将沉淀物过滤出后用蒸馏水和乙醇进行冲洗，直至沉淀物呈中性，并将沉淀物于60℃条件下干燥12h，干燥后进行研磨，制得纳米tio2和羟基磷灰石的混合物；s300、将2g纳米tio2和羟基磷灰石的混合物添加100ml的去离子水中，搅拌均匀后，加入氨水，直至ph值为8，密封后，放入190℃的烘箱内反应8h，冷却至室温后，过滤出产物，并用蒸馏水和乙醇对产物进行冲洗，直至产物呈直至中性，在60℃条件下干燥12h，从而制得vocs吸附剂。
35.油污吸附剂包括以下原料：5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷。
36.油污吸附剂采用如下步骤制备而成：p1、将裙带菜浸入到80ml六水合氯化镍溶液中进行超声处理，超声处理结束后静置过夜，过滤后烘干，制得初级裙带菜；将初级裙带菜和甲基三氯硅烷加入到80ml甲苯中，浸泡后30min，过滤后用蒸馏水进行清洗，清洗完成后，在120℃的烘箱中干燥1h，制得预处理裙带菜；p2、将预处理裙带菜加入到80ml的koh溶液中，在80℃下搅拌2h，过滤后，在烘干110℃的烘箱中干燥12h，然后在氮气保护下进行加热到800℃，并保持2h，反应结束后进行冷却，冷却完成后用蒸馏水进行清洗直至裙带菜磁性生物炭至ph＝7，最后静置过夜，过滤后在80℃烘箱中烘干4h，制得油污吸附剂。
37.其中六水合氯化镍溶液的质量浓度为0.5mol/l，koh溶液的质量浓度为1.2g/ml。
38.一种合成革三版印刷机废气处理系统，包括如下步骤：s1、通过吸风罩收集合成革三版印刷机生产过程产生的废气，使得废气收集于收集箱内；s2、将收集箱内的废气通过装有vocs吸附剂的uv光解室进行光催化降解，得到初级废气；s3、将初级废气通过装有油污吸附剂的吸附装置，得到中级废气；s4、将中级废气送入燃烧室进行燃烧，燃烧后的气体通入催化反应床在240℃进行催化反应；s5、将催化反应后的气体通入导热陶瓷填充床，得到终极废气，将终极废气通过气体排放装置排放至大气中。
39.实施例4实施例4和实施例3的不同之处在于：11gticl4，24gnh4h2po4。
40.实施例5
实施例5和实施例3的不同之处在于：9gticl4，26gnh4h2po4。
41.实施例6实施例6和实施例3的不同之处在于：5.6g裙带菜，7.2gkoh溶液，2.2g甲基三氯硅烷。
42.实施例7实施例7和实施例3的不同之处在于：4.5g裙带菜，8.6gkoh溶液，1.9g甲基三氯硅烷。
43.实施例8实施例8和实施例3的不同之处在于：5.5g裙带菜，8.9gkoh溶液，0.6g甲基三氯硅烷。
44.实施例9实施例9和实施例3的不同之处在于：4.5g裙带菜，7.3gkoh溶液，3.2g甲基三氯硅烷。
45.对比例1对比例1和实施例3的不同之处在于：35gticl4，0gnh4h2po4。
46.对比例2对比例2和实施例3的不同之处在于：0gticl4，35gnh4h2po4。
47.对比例3对比例3和实施例3的不同之处在于：10.7g裙带菜，0gkoh溶液，4.3g甲基三氯硅烷。
48.对比例4对比例4和实施例3的不同之处在于：5.8g裙带菜，9.2gkoh溶液，0g甲基三氯硅烷。
49.对由实施例1-9和对比例1-4所净化后的废气进行取样。
50.(1)采用气相色谱-火焰离子化检测法对样品中的vocs的含量进行检测，vocs的去除率越高，说明vocs吸附剂的吸附效果越好。
51.(2)将样品以1m3/h的通气量，稳定通气5分钟后测试油污浓度检测仪测试吸收前面的油污浓度下降情况，通气直至吸收油污中油雾至饱和，测试最大油污吸附量，油污浓度下降百分比越多，说明油污吸附剂的吸附效果越好。
52.表1
数据分析从表1可知，实施例1-3所制备的vocs吸附剂添加于工业废气中，使所制得排放至空气中废气的vocs的去除率为93-95％，从而可以看出本技术的制备方法可以有效降低工业废气中的vocs的含量，处理效果好；实施例1-3所制备的油污吸附剂添加于工业废气中，使所制得排放至空气中废气的油污浓度下降为97-98％，从而可以看出本技术的制备方法可以有效降低废气中的油污浓度，处理效果好。
53.从表1可知，实施例4和实施例3的区别仅在于：实施例3中10gticl4，25gnh4h2po4，实施例4中11gticl4，24gnh4h2po4，实施例3中vocs的去除率95％，实施例4中vocs的去除率89％；实施例4和实施例3相比，vocs的去除率明显降低，这是因为nh4h2po4的含量减少，使得vocs吸附剂中含有的羟基磷灰石的含量减少。一方面降低了羟基磷灰石对vocs的吸附作用，另一方面降低了负载在羟基磷灰石量上的纳米tio2量，缩短了vocs在纳米tio2上的停留时间，从而降低了纳米tio2对vocs的降解效率，进而使得vocs吸附剂的吸附效果降低，导致排放至空气中废气的vocs的去除率降低。
54.从表1可知，实施例5和实施例3的区别仅在于：实施例3中10gticl4，25gnh4h2po4，实施例5中9gticl4，26gnh4h2po4，实施例3中vocs的去除率95％，实施例5中vocs的去除率88％；实施例5和实施例3相比，vocs的去除率明显降低，这是因为ticl4的含量减少，使得vocs吸附剂中含有的纳米tio2的含量减少，从而降低了纳米tio2对vocs的讲解量，使得vocs吸附剂的吸附效果降低，进而降低了排放至空气中废气的vocs的去除率。
55.从表1可知，实施例6和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，实施例6中5.6g裙带菜，7.2gkoh溶液，2.2g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，实施例6中油污浓度下降91％；实施例6和实施例3相比，油污浓度下降明显降低，这是因为koh溶液的含量减少，不仅降低了磁性裙带菜生物碳表面的微孔量，而且降低了磁性裙带菜生物碳的蓬松的结构，使得油污吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的油污浓度。
56.从表1可知，实施例7和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，实施例7中4.5g裙带菜，8.6gkoh溶液，1.9g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，实施例7中油污浓度下降90％；实施例7和实施例3相比，油污浓度下降明显降低，这是因为koh溶液的含量增多，使得裙带菜和甲基三氯硅烷的含量减少，降低了在裙带
菜表面形成的聚硅氧烷量，使得裙带菜的疏水亲油性降低，使得油污吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的油污浓度。
57.从表1可知，实施例8和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，实施例8中5.5g裙带菜，8.9gkoh溶液，0.6g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，实施例8中油污浓度下降91％；实施例8和实施例3相比，油污浓度下降明显降低，这是因为甲基三氯硅烷的含量增多，使得裙带菜和甲基三氯硅烷的含量减少，降低了在裙带菜表面形成的聚硅氧烷量，降低了在裙带菜表面形成的聚硅氧烷量，使得裙带菜的疏水亲油性降低，造成油污吸附剂的吸附效果降低，从而使得排放至空气中废气的油污浓度降低。
58.从表1可知，实施例9和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，实施例9中4.5g裙带菜，7.3gkoh溶液，3.2g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，实施例9中油污浓度下降92％；实施例9和实施例3相比，油污浓度下降明显降低，这是因为甲基三氯硅烷的含量增多，使得koh溶液的含量减少，不仅降低了磁性裙带菜生物碳表面的微孔量，而且降低了磁性裙带菜生物碳的蓬松的结构，使得油污吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的油污浓度。
59.从表1可知，对比例1和实施例3的区别仅在于：实施例3中10gticl4，25gnh4h2po4，对比例1中35gticl4，0gnh4h2po4，实施例3中vocs的去除率95％，对比例1中vocs的去除率54％；对比例1和实施例3相比，vocs的去除率显著降低，这是vocs吸附剂中不含有nh4h2po4，使得vocs吸附剂无法生成羟基磷灰石，降低了vocs在纳米tio2上的停留时间，从而降低了纳米tio2对vocs的降解效率，进而使得vocs吸附剂的吸附效果降低，造成排放至空气中废气的vocs的去除率降低。
60.从表1可知，对比例2和实施例3的区别仅在于：实施例3中10gticl4，25gnh4h2po4，对比例2中0gticl4，35gnh4h2po4，实施例3中vocs的去除率95％，对比例2中vocs的去除率52％；对比例2和实施例3相比，vocs的去除率显著降低，这是vocs吸附剂中不含有ticl4，使得vocs吸附剂无法生成纳米tio2，使得vocs吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的vocs的去除率。
61.从表1可知，对比例3和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，对比例3中10.7g裙带菜，0gkoh溶液，4.3g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，对比例3中油污浓度下降72％；对比例3和实施例3相比，油污浓度下降显著降低，这是因为油污吸附剂内不含有koh溶液，降低了磁性裙带菜生物碳的微孔量和蓬松程度，造成油污吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的油污浓度。
62.从表1可知，对比例4和实施例3的区别仅在于：实施例3中5g裙带菜，8gkoh溶液，2g甲基三氯硅烷，对比例4中5.8g裙带菜，9.2gkoh溶液，0g甲基三氯硅烷，实施例3中油污浓度下降98％，对比例4中油污浓度下降43％；对比例4和实施例3相比，油污浓度下降显著降低，这是因为油污吸附剂内不含有甲基三氯硅烷，降低了裙带菜的疏水亲油性，造成油污吸附剂的吸附效果降低，从而降低了排放至空气中废气的油污浓度。
63.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来
确定其技术性范围。