[发明专利]一种使用多孔有机小分子液体材料脱除氯烷烃化合物的方法

说明书

本发明提供一种使用多孔有机小分子液体材料脱除氯烷烃化合物的方法。所述多孔有机小分子液体材料为多孔有机笼固体吸附剂溶解于离子液体中形成均匀分布的多孔液体材料而获得，将固体吸附剂的多孔性、高效吸附性和离子液体的热稳定性、高溶解性相结合，实现对含氯烷烃化合物的优异的脱除能力。

技术领域

本发明涉及脱除工业废气中氯烷烃化合物的方法，具体涉及使用多孔有机小分子液体材料脱除氯烷烃化合物的方法。

背景技术

含氯挥发性有机化合物(Chlorinated volatile organic compounds，CVOCs)因为具有很强的毒性、空气中不容易降解和形成多氯副产物等性质成为VOCs中难处理的有机化合物之一。氯烷烃化合物例如二氯甲烷等作为一类重要的CVOCs，因其不易燃且可与大多数有机溶剂任意比例互溶，常被作为石油醚的替代品来浸取脂肪或植物油。与氯苯类CVOCs相比，氯烷烃化合物毒性较小，但其极易挥发，易在空气中反应生成CO₂和HCl，造成温室效应和形成酸雨。

对于氯烷烃化合物排放的治理，广泛采用且研究较多的脱除氯烷烃化合物的方法，主要有光催化法、等离子法、再生热氧化法和催化燃烧法。例如钟丹等人编纂的文献《过渡金属改性OMS-2催化燃烧二氯甲烷性能研究》公开了以DCM催化燃烧为模型反应，研究了Sr、Cr、Ce、V四种不同过渡金属掺杂的隐钾锰矿型MnO₂(OMS-2)对DCM的催化燃烧活性和产物选择性。结果显示，Cr掺杂OMS-2对DCM有良好的催化燃烧活性和HCl选择性，且能显著抑制TCM和CTC多氯副产物的生成；而DCM在Sr、Ce和V掺杂的OMS-2上转化时，会生成一定量的多氯副产物。因此，催化燃烧法的脱除效果很大程度上取决于催化剂的性能，不同催化剂在催化燃烧活性和选择性显著不同，制备过程和测试步骤较繁琐。与其他方法相比，吸附法由于去除效率高、净化彻底、能耗低、可回收溶剂等优点逐步应用于脱除CVOCs的领域中。然而对于氯烷烃化合物的脱除吸附，至今还没有找到特别有效的吸附剂。此外，常规的固体吸附剂的固体性质很难在管路中流动，因此在工业生产的运输和泵送连续系统中受到很大限制；液体吸收剂的流动性所带来的高效传递性、易热回收、易传输等优势适合应用于工厂管路中，但是传统的液体吸收剂主要成分为液体溶剂，易挥发，易造成溶剂损失和二次污染。

综上所述，开发一种新型有效的吸附剂用于脱除氯烷烃化合物的方法，是亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种使用多孔有机小分子液体材料脱除氯烷烃化合物的方法。所述多孔有机小分子液体材料为多孔有机笼固体吸附剂溶解于离子液体中形成均匀分布的多孔液体材料而获得，将固体吸附剂的多孔性、高效吸附性的离子液体的热稳定性、高溶解性相结合，实现对氯烷烃化合物的优异的脱除能力。本发明的脱除方法不仅利用固体吸附剂的多孔结构和较大比表面积提高吸附能力，而且还具备应用于工业管路的前景。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种使用多孔小分子液体材料脱除氯烷烃化合物的方法，所述方法包括：

S1：称量吸收瓶的重量m₀，向其中加入多孔有机液体小分子材料，再称量添加所述多孔有机液体小分子材料后的所述吸收瓶的质量m₁，m₁-m₀即为所述多孔有机液体小分子材料的质量；

S2：将氯烷烃化合物加入到氯烷烃化合物储罐中，调节低温恒温槽，使所述氯烷烃化合物储罐的温度固定在0至25℃范围内的任意一个温度，压力为常压；打开氮气钢瓶，通过调节减压阀和流量计，将高纯氮气通入所述氯烷烃化合物储罐中，通过鼓泡法产生氮气和氯烷烃化合物的混合气体，从而模拟工业氯烷烃化合物废气，待所述混合气体的浓度稳定后，由气相色谱检测氯烷烃化合物的初始含量；