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2.1回收技术
2.1.1吸附技术技术
传统的吸附技术技术适用于处理绝大多数具有回收价值的VOCs气体,该类气体主要为苯系物、酮、卤代烃、醇、酯、烯烃。处理废气流量宜在2000~4000mg/m3,浓度适宜在20~2000ppm,当处理气体流量小于2000mg/m3时会使技术系统运行成本大幅度增高。
新型变压吸附(PressureSwingAdsorption,PSA)技术在国外运行比较成熟,该工艺一般在气体压力为0.1~2.5MPa之间运行,但有些含气源无需二次加压。李立清等采用PSA技术对单相气体污染物(甲烷、氯氟烃、苯)进行回收,其处理回收率能达到99%,该研究成果可为PSA的工程运行提供参考。日本Bell公司运用PSA技术分离乙醇-水体系,将分压为44676Pa和1679Pa的水与乙醇双组分与混合气输入活性炭吸附床,在加压/常温条件下进行吸附。经第一次减压进行脱附富水蒸气处理,再经第二次减压进行脱附高纯度乙醇蒸气处理,最终将第二次解吸气体冷却至-20℃,即可回收98%乙醇产品,将该方技术运用至酒精发酵净化浓缩传统工艺中,可使能耗减少50%。深入研究及开发新型吸附剂是PSA技术的重点,图1为PSA工艺简易流程图。常见的吸附材料特性如表所示,其中新型材料(沸石分子筛吸附剂)因其高吸附性、无污染性而在国际上越来越受青睐。WeiL等使用粉煤灰合成高效沸石分子筛。在投加10mol/LNaOH、结晶温度140℃及结晶时间8h条件下,所合成沸石分子筛的Si/Al比为7.9,对苯气体的吸附率高达66.51%。在沸石合成中,碱度、Si/Al比、时间和温度的增加将影响苯气的吸附效果。Mukerjee等[7]将煤基活性炭吸附剂浸渍在KI3里,在全碘吸附容器LX-100中,探究正常和限制操作温度下甲基碘的去污因素。结果表明,吸附处理后碘残留量小于0.5μgml-1,煤基活性炭去除稳定碘的去污因子大于1000。
刘丽英等利用质量、气体和能量平衡方程,模拟沸石分子筛对CO2的变压吸附分离系统,并利用具有沸石A和沸石A+X的模型进行发电厂烟气CO2吸收分离实验验证,数据表明,CO2/N2的分离在0°C条件下进行分离提纯可达到95%。范春辉等[9]使用由飞灰合成的沸石在不同初始pH值和反应时间下去除亚甲基蓝(MB)和Cr(III),在初始pH值为6和5时,MB和Cr(III)的最大吸附容量分别为8.14mg/g和6.46mg/g,在10分钟时分别达到80%和55%的总吸附容量(总反应时长为60分钟),由此推断出分布在沸石表面和内部的MB分子形成的复杂絮凝化合物有利于离子交换和络合化学效应,并能提高MB和Cr(III)的去除效率。
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