[发明专利]石墨烯材料生产废气处理工艺

说明书

石墨烯材料生产废气处理工艺，废气依次通入三级喷淋模块、静电捕集模块、光触媒过滤模块和吸附模块，每个设备入口处均设置引风机。本发明专用于将酚醛树脂热裂解生产石墨烯废气过程中产生的诸如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯、CnHm烷烯烃类、二甲胺、甲醛和甲酸等有机挥发性气体，以及跟随气相溢出的大量碳质微粒和少量二恶英等有机污染物的净化处置，通过本工艺的吸附富集、反应降解、过滤净化等多级联合协同处理工艺，使最终排出石墨烯生产的废气达到排放标准。

技术领域

本发明涉及废气处理环保设备技术领域，特别涉及一种石墨烯材料生产废气处理工艺。

背景技术

石墨烯是一种单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，其具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。其工业化制备生产技术是当下的热点。制备石墨烯的原料可以是碳基材料，例如酚醛树脂等，此类碳基材料在封闭环境下加热至1000℃以上，碳键断裂热解为有机气体，有机气体在催化剂的作用下碳键重新组合沉积形成层状石墨烯。

检索到关于酚醛树脂制备石墨烯的相关现有文献：

1、镍改性酚醛树脂热解形成石墨烯机理研究，《化工新型材料》2016年8月，武汉科技大学应用化学研究所。

2、铁改性酚醛树脂热解制备石墨烯的方法；申请号：CN201911312908.5；申请人：武汉科技大学；摘要：一种铁改性酚醛树脂热解制备石墨烯的方法，属于石墨烯技术领域。它包括取铁改性酚醛树脂在惰性气体保护下，控制升温速率为15～30℃将温度升至800～1500℃，热解2.5～10h得到石墨烯，其中，铁改性酚醛树脂为取酚类化合物、醛类化合物及碱性催化剂在螯合剂及二茂铁的催化作用下得到；得到铁改性酚醛树脂的产率在83％以上，同时，由铁改性酚醛树脂催化热解制备石墨烯的效率也比较高。

虽然此种制备石墨烯方式效率高，产量大，但是在制备石墨烯的过程中，酚醛树脂热裂解会产生诸如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲苯、CnHm烷烯烃类、二甲胺、甲醛和甲酸等有机挥发性气体，以及跟随气相溢出的大量碳质微粒和少量二恶英等有机污染物，这些有机污染物会严重污染环境对人体健康危害极大。

发明内容

本发明提供一种石墨烯材料生产废气处理工艺，具有处理效率高、快速的优点，所处理的废气符合排放标准，对环境无严重不良影响。

本发明的技术方案是这样实现的：

石墨烯材料生产废气处理工艺，废气依次通入三级喷淋模块、静电捕集模块、光触媒过滤模块和吸附模块，每个设备入口处均设置引风机。

所述三级喷淋模块包括喷淋塔和回收池，喷淋塔内设置三级喷淋管道，喷淋塔底部连接回收池，回收池的出液管连接喷淋塔的喷淋管道，出液管处设置吸收剂补充罐连接喷淋液管道。

废气进入喷淋塔内部，诸如盐酸、硫酸、甲醛和甲酸等酸性挥发气体被喷头喷出的雾化吸收液接触并吸附，落入到喷淋塔底部的回收池中；三级喷淋可以保证酸性挥发气体被吸收完全。回收池内的的出口管道将回收的吸收液循环泵送到喷淋管道使用，当吸收液浓度不足时，开启吸收液补充罐的阀门，将吸收液注入到循环管道中提高吸收液的浓度，继续与废气反应，当吸收液的反应物成分过浓时，则将反应液全部排出更换。

所述吸收剂补充罐内的吸收剂为以下重量份数原料制得：所述吸收液罐内的吸收剂为以下重量份数原料制得：25%wt的甲基二乙醇胺溶液20-30份；40%wt的氢氧化钙溶液20-30份；20%wt碳酸钠溶液10-15份；30%wt十二烷基硫酸钠5-10份；与纯水150份混合制得。其中的甲基二乙醇胺溶、液氢氧化钙溶液和碳酸钠溶液均可与废气中的有毒有害有机废气进行反应，加入表面活性剂十二烷基硫酸钠，可以增大吸附率，对于苯类有机物的吸附率提升有益。