吸收法处理医药化工行业VOCs实验研究

摘要

我国的医药化工行业发展十分迅速，近年来我国已经成为世界上原料药和医药中间体的生产大国，但由此产生的有机废气(VOCs)污染也成为社会关注的重点。在医药化工行业VOCs的几种处理方法中，吸收法因具有工艺成熟、操作简单、运行稳定、应用范围广、二次污染少等优点而被广泛应用。本文以医药化工排放的典型VOCs（甲苯、二氯甲烷、乙醇）为研究对象，试验几种不同的吸收剂对模拟废气的吸收效果，并对比各吸收剂的可行性和经济性，筛选出较佳的吸收剂。对此吸收剂进行吸收效果的优化研究，确定较佳的吸收液配比，最后对利用此吸收剂吸收医药化工VOCs的项目进行了工艺设计。
　　首先，采用白油、废机油、水-白油、水-废机油、水-洗油、硬脂酸钠溶液等不同类型的吸收剂对模拟甲苯废气进行吸收实验。从可行性、经济性及吸收效果三方面进行对比，筛选出了最佳的水-白油吸收剂。实验结果显示，经5wt％通用乳化剂乳化后比例为1∶1的水-白油吸收剂对200ppm甲苯的去除率可达到84.7％。
　　接着，在水-白油吸收剂的基础上优化乳化剂，选用span、tween系列乳化剂，研究不同的乳化剂添加量、HLB值及乳化液稳定性之间的关系，实验结果显示，在乳化剂加入量为白油和水总量的2.5％，HLB=12时，乳化吸收液对400ppm的甲苯的去除率可以达到84.6％，且乳化液在长时间通气情况下无大量发泡情况。
　　然后，以此乳化液作为吸收剂，考察了入口甲苯浓度、进气量、吸收液温度对吸收性能的影响及吸收液对甲苯的最大饱和吸收量。结果表明，甲苯的去除效率随着入口浓度的增大而减小;在进气量为6L/min时，对甲苯的去除率最高，能够达到87.9％;乳化液的温度的升高对甲苯去除率的影响很小;吸收液对甲苯的最大饱和吸收量为13.8mg/g。此外，对混合模拟废气的吸收结果显示，甲苯、二氯甲烷、乙醇的混合模拟废气的最高去除率分别能达到84.6％、74.9％、100％。
　　最后，以气量为10000m3/h，组分为400mg/m3的甲苯废气为模拟的工程对象，进行了吸收法处理的工艺设计，确定了它的可行性和运行费用。

目录

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致谢

摘要

图表清单

1 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 VOCs的分类

1．1．2 VOCs的来源与危害

1．1．3 VOCs废气的治理方法

1．1．4 医药化工VOCs

1．1．5 VOCs液相吸收法概述

1．2 立题背景

1．2．1 课题来源和目标

1．2．2 课题研究内容

2 实验研究部分

2．1 实验主要仪器及试剂

2．2 实验装置及流程

2．3 实验方法

2．3．1 吸收剂的配制

2．3．2 吸收剂粘度的测试

2．3．3 最佳HLB值的确定和乳化液稳定性的评价

2．3．4 气相色谱分析方法

2．4 吸收剂的选择与实验

2．4．1 水-洗油吸收剂实验

2．4．2 水-废机油吸收剂实验

2．4．3 硬脂酸钠溶液吸收剂实验

2．4．4 水-白油吸收剂实验

2．4．5 各吸收剂的对比

2．5 水-白油吸收剂的乳化

2．5．1 乳化剂的选择

2．5．2 乳化方法

2．5．3 乳化剂用量及HLB值对甲苯去除率的影响

2．6 操作参数对乳化液吸收甲苯性能的影响研究

2．6．1 入口甲苯浓度对去除率的影响

2．6．2 进气量对甲苯去除率的影响

2．6．3 吸收液温度对甲苯去除率的影响

2．6．4 吸收液对甲苯的最大饱和吸收量

2．7 吸收液对混合VOCs吸收性能的研究

2．8 本章小结

3 工艺设计部分

3．1 VOCs废气排放量及排放标准

3．2 VOCs废气吸收工艺设计

3．2．1 喷淋塔

3．2．2 引风机

3．2．3 循环水泵

3．2．4 再生系统

3．2．5 主要设备清单

3．3 运行费用

3．3．1 电费

3．3．2 吸收液费用

3．4 本章小结

4 结论与展望

4．1 结论

4．2 研究展望

参考文献

作者简介