[发明专利]一种有机废气吸附剂及其制备方法、有机废气处理方法

说明书

本发明提供了一种有机废气吸附剂及其制备方法、有机废气处理方法，该吸附剂包括金属盐和复合有机配体，所述金属盐由M1、M2、M3三种金属元素的金属盐组成，其中M1选自Cr、Mn、Fe、Co、Ni中的一种，M2为Cu；M3为稀土元素。该有机废气的处理方法为，将所述的吸附剂装填在吸附装置中，有机废气经入口进入吸附装置进行吸附，经吸附后的尾气排出，吸附剂吸附饱和后，用热贫氧空气或惰性气体进行吹扫脱附，然后去焚烧。本方法采用高效的吸附剂将尾气中的可燃组分提浓后可直接去焚烧，避免消耗其他燃料；同时脱附过程在微通道设备中进行，可避免燃爆风险；该方法高效、节能、安全，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种有机废气吸附剂及其制备方法、有机废气处理方法，属于尾气处理领域。

背景技术

气液两相氧化反应是一种普遍应用的化工生产工艺，例如烃类、醇类、醛类等化合物与空气进行氧化反应生成醛、酮、羧酸等产物，反应尾气中含有少量的烷烃、醇、醛酮、羧酸等有机组分和CO等污染物，废气的排放会对周围环境造成严重污染，危害人体健康，必须要对其进行净化处理。1996年我国颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)规定了33种大气污染物的排放限值，其中未列举的挥发性有机物被归为第33类非甲烷总烃，并统一规定了现有和新的污染源的排放标准。随着人类环保意识的增强，为促进石油化工的技术进步和可持续发展，国家制定了更高要求的《石油化学工业污染物排放标准》(GB315171-2015)。在此要求的推动下，氧化反应工艺装置都需要选择合适的氧化尾气处理技术使废气达到环保部门的排放标准。

有机废气的治理技术可分为回收法和销毁法。回收法主要包括吸附、吸收、冷凝以及膜分离技术等；销毁法主要有热力焚烧、催化燃烧、光催化技术、生物降解等。氧化反应尾气中有机物含量少，回收价值不大，一般用热力氧化法或催化氧化法进行销毁，热力氧化法焚烧时需要在废气中加入辅助燃料，才能使污染物质充分燃烧。

本领域所公知的，尾气吸附通常采用活性炭作为吸附剂，但存在吸附时间长、饱和吸附量小的问题，而且一般较难吸附CO；吸附饱和后一般有三种方式脱附：热N₂吹扫、水蒸气吹扫、热空气吹扫，例如专利CN103585854A采用活性炭吸附、N₂脱附，专利CN106693939A采用活性炭吸附、蒸汽脱附；N₂脱附后需要进一步的冷凝浓缩等操作，蒸汽脱附易导致吸附剂结构破坏等问题，热空气脱附过程存在燃爆风险。

因此，找到一种高效吸附、简单安全脱附的有机废气吸附剂及其制备方法、有机废气处理方法，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的之一在于提供了一种有机废气吸附剂及其制备方法，该吸附剂吸附速率快，吸附容量大，能够高效吸附烷烃、醇、醛酮、羧酸等有机组分和CO等污染物，而且吸附剂结构稳定，使用寿命长。

本发明的另一目的在于提供一种有机废气处理方法，使氧化反应尾气可与催化剂充分、高效接触，强化吸附效果，而且能够避免脱附过程中发生燃爆的风险。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种有机废气吸附剂，包括金属盐和复合有机配体，所述金属盐由M1、M2、M3三种金属元素的金属盐组成，其中M1选自Cr、Mn、Fe、Co、Ni中的一种或多种，优选Cr、Co、Fe；M2为Cu；M3为稀土元素，选自镧、铈、锆中的一种或多种，优选镧。

本发明中，所述复合有机配体包含配体Ⅰ和配体Ⅱ两种有机配体，配体Ⅰ选自2,2’-二喹啉-4,4’-二羧酸，2,6-吡啶二羧酸、2,5-吡嗪二羧酸中的一种，优选2,2’-二喹啉-4,4’-二羧酸；配体Ⅱ的结构为其中X₁、X₂、X₃为含氮杂环基团，X₁、X₂、X₃相同或不同，优选的，X₁、X₂、X₃选自优选