[发明专利]一种物理吸附脱出气相中挥发性氯代烃的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境修复领域，尤其是涉及一种物理吸附脱出气相中挥发性氯代烃的方法。

背景技术

挥发性氯代烃(VCHs)是一类挥发性氯代烃类的总称，比较常见的有氯代甲烷、氯代乙烷、氯代乙烯、氯代丙烷等。挥发性氯代烃具有密度大、沸点低、粘度小、难溶于水等特性，在工业上应用广泛，然而在使用、保存、处理过程中若管理不善很容易进入到环境中，目前已造成大面积的大气、水、土壤污染。进入环境中的挥发性氯代烃由于具有“三致效应”，对人类健康和生态系统具有极大的危害性。

挥发性氯代烃的环境污染问题引起人们的高度重视，这类污染物一直是各国优先控制的污染物，目前已经开发出多种治理技术。其中，气相中挥发性氯代烃污染物的处理技术可分为吸附、吸收、冷凝等采用物理方法进行回收的非破坏性方法,以及通过直接燃烧、光催化降解、等离子体降解和催化燃等化学反应将其降解为无毒或低毒物质的破坏性方法两大类，这些方法多用于土壤修复现场从土壤中挥发出的氯代烃的处理，成为土壤修复工艺中的一个单元操作。

中国专利201210038607.X公开了一种有机污染土壤修复方法，该技术方法适用于修复被挥发性或半挥发性有机物污染的场地土壤，如被苯系物、氯代烃类、汽油、TVOC等污染的土壤。该方法包括四个系统：①蒸汽注入系统、②土壤抽提系统、③监测系统、④地面废气废水处理系统，气相中的挥发性有机物通过活性炭吸附塔或高温催化氧化炉去除，实现达标排放，但未公布吸附饱和活性炭的后处理方法。

专利201310381198.8公开了一种污染土壤的原位热解吸处理技术和系统，利用加热系统将空气加热后，通过加热井注入到土壤中；将土壤加到一定温度使有机污染物得以挥发、分离或分解；经过真空抽吸井抽吸出来的污染空气，根据污染物的不同直接进入锅炉焚烧或用其它方式进行处理，该处理方法具有能耗大的缺点。

中国专利200810151889.8公开了一种异位修复具有挥发性有机污染土壤的系统和方法，该处理系统产生的尾气先经过溶剂罐进行吸收，剩余部分在进入焚烧炉进行焚烧，过程复杂。

中国专利200910030305.6公开了一种土壤污染热脱附修复处理系统，脱附出的尾气处理装置有除尘器和碱液吸收塔组成，吸收效率低，废液产生量大。

专利201210013006公开了一种易挥发性污染土壤的修复设备，包括通过管道和引风机依次串联的燃烧机、燃烧室、土壤处理系统、氧化反应池、活性炭吸附塔和烟囱。该修复设备结构简单、热能利用率高，同时结合化学方法处理尾气

催化燃烧具有处理温度低、效率高等特点，成为近年来研究的热门技术。催化剂按照活性组分不同，大致可以分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂、和稀土复合氧化物催化剂三大类。但均存在脱氯不彻底、生成二次污染物、活性组分易流失、催化剂失活等缺点，该技术的大规模应用尚需时日。迄今为止，还未见用分子筛吸附气相中挥发性氯代烃的报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种物理吸附脱出气相中挥发性氯代烃的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种物理吸附脱出气相中挥发性氯代烃的方法，采用分子筛作为吸附剂，气相中的挥发性氯代烃被吸附后转移到固相而从气相分离，该脱出过程可通过以下步骤实现：

(1)称取分子筛置于固定床吸附管中，通入干燥气体，在100～700℃下对该分子筛干燥预处理0.5～5小时，除去分子筛中的游离水分；

(2)待分子筛冷却至环境温度后，通入含有挥发性氯代烃的气体，质量空速为1000h^-1～100000h^-1，用流量计控制气体的流量，在尾气出口处设置取样点，定期检测尾气中挥发性氯代烃的含量，当含量超出大气中挥发性氯代烃的排放标准后，将待处理的含挥发性氯代烃的气体通入另一支装有干燥分子筛吸附剂的吸附管中继续处理，完成对气相中挥发性氯代烃的吸附。

所述的分子筛为沸石分子筛，可以为以下各具体组分的沸石分子筛中的一种或几种，具体如下：

所述的沸石分子筛为天然形成的或人工合成的具有特定的三维孔结构或层状结构的硅铝酸盐，包括A型分子筛、X型分子筛、Y型分子筛、ZSM-5分子筛、丝光沸石或柱撑蒙脱土。

作为优选的实施方式，可以选用吸附二氯甲烷的5A分子筛、吸附三氯乙烯、四氯乙烯的13X分子筛或吸附三氯乙烯、四氯化碳的NaY分子筛。