非水溶性挥发性有机物,你知道多少

Date:July 3, 2019 58

  近年来,环境污染已成为国际国内社会关注和讨论的热点问题。挥发性有机化合物(VOCs)已经成为造成环境污染的各种因素中空气污染的重要来源。 VOC包括BTEX(如苯,甲苯,焚烧炉乙苯,二甲苯),醛,酮和氯代烃。

      目前,含氯挥发性有机化合物(C1-VOCs)广泛应用于工业,农业,农药,医药,有机合成等领域。 C1-VOC可分为脂肪族氯化物和芳香族氯化物。脂族氯化物主要用作有机氯产品,有机溶剂,脱脂剂等的原料。芳族氯化物通常用作溶剂,杀虫剂和许多有机化合物。合成中间体。它们在使用过程中通过挥发,泄漏和排放进入环境,这可能导致臭氧层破坏,光化学烟雾和全球变暖行业新闻并且C1-VOC难以生物降解,容易在生物体内积累,并且具有强烈的致癌性、致畸、致突变“三”效应。

  水溶性VOC可以被水基吸收剂成功吸收,但由于水不溶性VOC的溶解度低,传统的水基吸收过程不适合它们。另一方面,尽管水不溶性VOC在油基吸收剂中具有更好的溶解性,但由于高粘度和差的流体动力学性能导致的不良传质过程阻碍了进一步应用油基吸收剂的可能性。例如,植物油,防晒油,聚乙二醇油和硅油。不良的传质过程不可避免地增加了吸收塔的体积,导致投资和运行成本的增加。为了克服这个困难,已经提出了使用离心力来提高传质效率的概念。这种设施通常被称为旋转填充床或“超重力设施”。旋转填充床使用离心力代替重力来提高传质效率,并用于分离,吸收,吸附和蒸馏。

  2008年,RTO陈等人研究了水在旋转填充床中吸水对异丙醇,丙酮和乙酸乙酯的吸水性能,发现传质系数KGa随气体流量,液体流量和转速的增加而变化,功率为0.389 ,分别为0.534和0.490;但随着亨利常数的增加而缩小,其功率为-0.185。因此,有充分的理由相信旋转填充床可以大大提高传质效率,并且同样适用于通过油基吸收剂吸收水不溶性VOC。

  该研究评估了交叉流动旋转填充床吸收二甲苯和甲苯的可行性。其中,甲苯和二甲苯是常见的工业疏水性VOC,水溶性低;吸收剂是硅油,一种典型的油基吸收剂。

  研究发现,对于甲苯和二甲苯,吸收率随转速的增加而增加。在气液接触1秒的情况下,最高吸收率可达98%,旋转填充床转速为1700rpm。高吸收率可以通过强离心力来解释,这使得液膜更薄并且液滴更小,从而提高了传质效率。另外,随着液体流速增加,吸收速率也显着增加。这主要是因为填料中的液体分布更合理,特别是在轴向分布中,在高液体流速下,从而提高了传质效率。当转速大于1300rpm时,具有不同流入浓度的气体的吸收率没有太大差异并且保持基本恒定。研究还发现,传质系数KGa随着气体流速,液体流速和转速的增加而增大,但气体流速对传质系数的影响小于液体流速。这可能是由于吸收剂的高粘度,这严重增加了液相的传质阻力。