[发明专利]一种含芳香烃有机废气吸收剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含芳香烃有机废气吸收剂及其制备方法，所述吸收剂主要包括离子液体、氯化胆碱和柠檬酸，制备步骤为：将氯化胆碱和柠檬酸按比例混合，加热搅拌均匀；然后加入离子液体反应，冷却后得吸收剂。本发明提供的吸收剂可以快速有效的吸收有机废气中的芳香烃类有机物，选择性高，吸收效果好。

技术领域

本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种含芳香烃有机废气吸收剂及其制备方法和应用。

背景技术

挥发性有机物（VOCs）按其化学结构可以分为芳香烃（苯、甲苯、二甲苯）、酮类、醛类、胺类、卤代类、不饱和烃类等。根据《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的规定，对VOCs排放口的有机特种污染物浓度有明确要求，规定了33种大气污染物的排放限值，其中苯≤17mg/m³, 甲苯≤60mg/m³，二甲苯≤90mg/m³，硝基苯类≤20 mg/m³。

现有技术中，用于控制VOCs排放的技术可以分为破坏性法（化学氧化法、生物氧化法）、吸收/吸附法、冷凝和膜分离法等。相对于破坏法，吸收法由于其简单、安全、低成本、可回收性等优势，受到广泛关注。吸收法控制VOCs技术中，吸收剂至关重要，具有高吸收率和良好的可回收性是去除VOCs的首选。常用于VOCs的吸收剂主要包括植物油-水乳液、硅酮油水乳液，己二酸二(2-乙基己基)酯、二异丁基酯邻苯二甲酸酯等。富吸收剂的回收再生和循环使用有助于提高VOCs治理的经济性，但大多数吸收剂不能再生和循环使用，利用率较低。因此开发具有高吸收率、低挥发性、热稳定性高、可回收好的吸收剂对VOCs的有效去除具有重要意义。

离子液体是一种环境友好且性质稳定的溶剂，在气体吸收领域具有广泛的应用前景。但是，由于不同离子液体自身性能的差异，对于不同吸收物质的选择性和吸收容量有限。

CN105582786A公开了一种离子液体用于脱除气体中挥发性有机物的方法。吸收塔在温度0-100℃，压力0.1-10MPa下操作，理论塔板数为5-20。塔顶气体产品中的VOCs甲醇、乙醇、甲苯含量均小于2000ppm；气液分离器在常温常压下操作，高温闪蒸罐在50-200℃，压力0.01-0.9atm条件下操作。该发明所使用离子液体中阳离子选自咪唑类、吡啶类、季铵盐类，阴离子选自双三氟甲磺酰亚胺、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、硫酸二乙酯，但是吸收压力设置较高，提高了吸收能耗，且对于VOCs中的芳香烃类污染物的选择性不强。

CN102924333A公开了一种吸收低沸点卤代烃气体的离子液体的制备方法及其在吸收低沸点卤代烃气体中的应用，是将氯化铝、氯化锌或氯化锂的一种与柠檬酸、尿素、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺或己内酰胺的一种或两种按摩尔比1:1-10或1:0.5-3:1-7均匀混合，在70-150℃下反应1-10小时，然后将所得溶液在40-80℃真空干燥1-5小时，得到离子液体。该离子液体主要是用于对低沸点卤代烃气体的吸收，对于VOCs中芳香烃类污染物的选择性不强。此外，该吸收剂采用酰胺类物质，会造成二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含芳香烃有机废气吸收剂及其制备方法和应用。本发明提供的吸收剂可以快速有效的吸收VOCs中芳香烃类有机物，选择性高，吸收效果好。

本发明第一方面提供了一种含芳香烃有机废气的吸收剂，所述的吸收剂主要包括离子液体、氯化胆碱和柠檬酸，所述的离子液体为[Bmim][PF₆]、[Bmim][Cl]、[Bmim][BF₄]、[Bmim] [SCN]、[Bmim] [NTf₂]等中的至少一种，优选为[Bmim][PF₆]。

本发明吸收剂中，所述的离子液体、氯化胆碱和柠檬酸的摩尔比为1:1～3:1～6，优选1:2～3:4～6。

本发明第二方面提供了一种含芳香烃有机废气吸收剂的制备方法，主要包括如下步骤：