吸附法处理制浆厂挥发性有机物和净化空气的研究

作     者：屈永波 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘秋娟

授予年度：2017年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

主      题：顶空气相分析 制浆废气 甲醇 吸附 沸石 甲醛 纸浆 

摘      要：甲醇是制浆过程产生的主要的醇类污染物。先建立了一种利用顶空气相色谱法测定天然斜发沸石对废气中甲醇吸附量的方法。在该方法中,样品质量小于等于0.200 g时甲醇峰面积与样品质量呈线性关系,0.200 g吸附后的沸石在顶空进样器中80℃下平衡30 min可使吸附的甲醇的解吸达到平衡;该方法具有良好的精密度(RSD ≤ 3.09%)和准确度(回收率 92%),并可以应用到分子筛、木屑和蔗髓吸附甲醇量的测定中。用重污冷凝水模拟制浆厂废气,对沸石分子筛、天然沸石、造纸厂废渣(木屑和蔗髓)吸附制浆废气中的甲醇进行了初步研究,探讨了吸附法处理制浆厂废气的可行性。研究了吸附温度、吸附时间、气体浓度对ZSM-5疏水分子筛、5A分子筛和天然斜发沸石吸附甲醇的影响,探讨了不同水分含量的木屑和蔗髓吸附废气中甲醇的效果。研究结果表明,ZSM-5分子筛对甲醇的吸附量最大,5A分子筛次之,天然斜发沸石最小,该三种无机吸附材料对甲醇的饱和吸附量均随吸附温度的降低而增大,随气相甲醇浓度升高而增大,但温度越高达到饱和吸附所用时间越短,400C时ZSM-5分子筛、5A分子筛和斜发沸石的饱和吸附量分别为15.00 mg/g、4.90 mg/g和2.68 mg/g。水分含量影响木屑和蔗髓吸附甲醇的性能,水分含量越高,达到吸附饱和用时越长,饱和吸附量越大;实验条件下,水分含量为59.89%的松木木屑、55.29%的桉木木屑和54.82%的蔗髓分别在吸附12h、10h和5 h左右达到饱和,饱和吸附量分别为16.30 mg/g、12.84 mg/g和13.56 mg/g。造纸厂的木屑和蔗髓等废渣可先用来吸附制浆废气,然后,再送废渣炉进行燃烧处理。对测定吸附剂吸附甲醛量的方法进行了优化,探讨了几种吸附剂(活性炭、纸页)对甲醛的吸附效果及浆料处理方式对成纸吸附甲醛性能的影响。甲醛浓度为1.93 mg/L的气相中活性炭、本色板皮烧碱-蒽醌法浆、漂白阔叶木硫酸盐浆和漂白针叶木硫酸盐浆成纸对甲醛的饱和吸附量分别为0.182 mg/g、0.137 mg/g、0.133 mg/g和0.124 mg/g。