有機溶劑回收技術

1、有機溶劑回收技術簡介有機溶劑回收技術簡介 應用化學 有機溶劑處理的意義 燃燒法處理有機溶劑 活性炭纖維吸附回收技術活性炭纖維吸附回收技術 其他回收技術一、有機溶劑使用現(xiàn)狀 有機溶劑：是一大類在生活和生產中廣泛應用的有機化合物，分子量不大，常溫下呈液態(tài)。它存在于涂料、粘合劑、漆和清潔劑中。經常使用的包括鏈烷烴、烯烴、醇、鹵代烴、酯等化合物，多數(shù)對人體有一定的毒性。 一些大型工廠的日用有機溶劑量為34t；中等工廠為12t;小型工廠約為幾百公斤。 工業(yè)上有機溶劑的用途 常用的有機溶劑中有苯、甲苯、二甲苯、氯代烷烴等致癌物，不管是揮發(fā)在室內還是在室外，都會對人類和動植物帶來危害。揮發(fā)到大氣中的醛類、烯

2、烴、芳香烴等溶劑氣體在太陽光的作用下，在大氣的對流層（從地面至10km）高度重會反應生成酸煙霧、光化學煙霧等；氯氟烷烴等會逸散至大氣平流層，對臭氧層造成破壞，產生大量的溫室氣體。摘要：自2000年以來，廣東省每年新發(fā)職業(yè)病病例均超400例，其中有機溶劑中毒就占了三成多，成為廣東職業(yè)病中威脅最大的種類。 新快報 有機溶劑都屬于揮發(fā)性有機物質（VOCs volatile organic compounds），通常是指在常壓下沸點低于260或室溫時飽和蒸汽壓大于71Pa的有機物，也有學者將常壓下沸點低于100或25時飽和蒸汽壓大133Pa的有機物稱為VOCs，VOCs大都具有毒性，部分具有致癌性，已

3、經有許多國家頒布了法令，對VOCs的排放進行了管制，美國189種被列為有毒污染物的物質中，大部分為VOCs。我國2000年4.29頒布了中華人民共和國大氣污染防治法，要求對工業(yè)生產中產生的可燃性氣體進行回收利用，這就需要有經濟有效的VOCs回收方法。以涂布工藝為例： 溶劑是用來溶解和分散成膜物質，形成便于施工的溶液，并在涂膜形成過程中揮發(fā)掉的液體，溶劑是揮發(fā)性的液體，又稱揮發(fā)分。它包括能溶解成膜物質的溶劑，增進溶劑溶解能力的助溶劑，稀釋成膜物質溶液的稀釋劑和能分散成膜物質的分散劑。二、有機溶劑的處理方法破壞消除法：主要包括有焰燃燒和無焰催化燃燒回收法：回收法主要分為碳吸附法、吸收法、 冷凝法和

4、膜分離法。直接燃燒直接燃燒：利用燃氣或燃油等輔助燃料燃燒，將混合氣體加熱，使有害物質在高溫作用下分解為無害物質；本法工藝簡單、投資小，適用于高濃度、小風量的廢氣，但對安全技術、操作要求較高。在我國的石化行業(yè)：由于其工業(yè)廢氣的熱值往往較高，且多為易燃氣體，較多采用明火火炬法，直接燃燒分解。有機溶劑氣體的有焰燃燒很難燃燒完全，除了生成二氧化碳和水以外，還會生成副產物氮氧化物，烷烴不完全燃燒會產生烯、炔、一氧化碳和煙塵等有害物質。（硫化氫、硫醇、硫醚） 催化燃燒催化燃燒：把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害無臭的二氧化碳和水；本法起燃溫度低、節(jié)能、凈化率高、操作方便、占地面積少、投資投資較大，適用于高溫或

5、高濃度的有機廢氣。無焰催化燃燒是在有焰燃燒的基礎上發(fā)展起來的，因濃度太低，先用活性炭吸附，再用熱空氣脫附進行濃縮（也有引入大量空氣使?jié)舛认陆?，總之是為了控制濃度在爆炸極限以外），將一定濃度的溶劑空氣混合氣體預熱后（溫度在200左右）再吹過含貴金屬Pt和Pd的催化劑層進行無焰催化燃燒（也可以說是催化氧化），反應條件控制得好時，99.5%以上的混合氣體可反應生成二氧化碳和水。常有的催化劑有貴金屬催化劑、過渡金屬催化劑、鈣鈦礦型催化劑、尖晶石復合氧化物。有焰燃燒和無焰催化燃燒從解毒的角度講，燃燒過后排入大氣的不是有毒的有機溶劑氣體而是無毒的二氧化碳和水蒸汽。這雖基本上解決了有機溶劑氣體有毒污染的問題

6、，但它還會生成大量的二氧化碳，由于溶劑分子里的每一個碳原子都要生成一個二氧化碳分子，因此溶劑巨大的焚燒量決定了會產生巨大的二氧化碳量，而二氧化碳則是造成地球溫室效應的主要氣體之一。由于目前使用溶劑量巨大，如果只用燃燒的辦法來處理原來準備排空的有機溶劑氣體，那么由它們生成的二氧化碳對地球溫室效應的增效將也是巨大的。活性炭纖維吸附回收：活性炭纖維活性炭纖維：活性炭纖維（ACF），亦稱纖維狀活性炭，是性能優(yōu)于活性炭的高效活性吸附材料和環(huán)保工程材料。主要成分是類似石墨微晶片形式的碳，含氧官能團以及其他官能團。與傳統(tǒng)的炭質吸附材料相比，ACF具有獨特的化學結構和物理結構，因而它具有含碳量高、比表面積大、

7、微孔豐富且分布窄，吸附速度快，吸附容量大，再生容易等優(yōu)異的吸附脫附性能?；钚蕴坷w維是20世紀60年代發(fā)展起來的粒狀活性炭、粉末狀活性炭之后的第三代高效活性吸附材料。 活性炭纖維與活性碳性質的比較活性炭纖維是由原料纖維經預處理、炭化和活化三個階段制備而成。（1）預氧化：聚丙烯腈和瀝青纖維預處理時為了使原料纖維不熔化，在炭化過程中不熔融變形，保持纖維形狀，通常采取氧化預處理。（2）炭化:通常采用熱分解反應來排除原料纖維中可揮發(fā)的非碳元素。用熱縮聚反應使富集的碳原子重新排列成石墨微晶結構，最終生成碳纖維。（3）活化：活化反應時活性炭纖維生成發(fā)達的微孔結構和比表面積的工藝過程?；罨瘲l件和程度影響產品的

8、結構和性能?；钚蕴坷w維吸附回收工藝：與傳統(tǒng)的以活性炭為吸附劑的炭質吸附法相比，活性炭纖維具有有效吸附容量大，吸附設備小，吸附效率高，吸附脫附快，有機廢氣資源化利用率高等優(yōu)點，被認為是最有效的回收凈化有機廢氣的新方法，近年來的發(fā)展越來越迅速。產品描述：該系統(tǒng)利用不銹鋼材質為箱體，利用活性炭纖維耐吸附、易脫附的特性做介質，采用水蒸氣為脫附劑將吸附在活性炭先問上的有機溶劑脫附帶入冷凝罐。經過冷凝，將有機溶劑脫附帶入冷凝罐。經過冷凝，將有機溶劑和水蒸氣的混合物冷凝下來流入分層槽，通過重力沉降分離，達到氣體溶劑分離的目的。廣東碧藍環(huán)保有限公司有機溶劑回收裝置據云南日報2009年報道：云南玉溪市某水松紙生

9、產廠商自投入使用基于活性炭纖維吸附機理的有機廢氣凈化回收裝備投入使用以來，玉溪水松紙廠每年回收乙醇4000噸，實現(xiàn)經濟價值2400萬元，創(chuàng)利潤1800萬元以上。有機廢氣凈化率達到95%以上，而從廢氣回收有機溶劑的回收率達到90%左右。一套有機廢氣凈化回收裝備的投資回收期為1-2年，每10套印刷行業(yè)有機廢氣凈化、回收再利用裝備每年將為使用單位回收有機溶劑1.2萬噸以上，廢氣減排量減少95%以上。2008年，上海紫江彩印包裝有限公司為其6臺干復機安裝了洛陽匯通天寶環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司開發(fā)的有機溶劑回收設備，運行至今回收率一直保持在80%以上，并于2009年1月成功配置了溶劑脫水設備，脫水后溶劑的含

10、水量低于國家標準（0.1%），為企業(yè)帶來了明顯的經濟效益。河南銀利達彩印有限公司擁有13臺新一代1.5米超寬幅大型凹印機，安裝了洛陽匯通天寶環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司的有機溶劑回收設備，第一期工程僅配備了5臺，每月可回收甲苯150噸，僅需69個月后就能幫助企業(yè)收回全部投資成本。在國內的有機廢氣治理中所遇到的大部分是有機物總濃度在1000 mgm3以下的廢氣?，F(xiàn)以處理的20000 m3h排出有機廢氣為例，假定三種設備都不受特別限制，根據能源消耗進行運行費用估算。催化燃燒法每處理一立方米廢氣的費用為0.0059元；吸附-回收裝置約為0.0024元；吸附催化燃燒大約為0.001元。2005全國大氣環(huán)境學術會議冷凝法：冷凝法：冷凝法是脫除和回收VOC最簡單的方法，此法用于氣體中VOC濃度大于