一种甲醛废气高效膜吸收技术

摘要

一种甲醛废气高效膜吸收技术，属于物理吸收或化学吸收处理及膜分离技术领域。本发明采用的中空纤维膜接触器，其径高比为0.1～0.3，装填密度为0.1～0.6，膜微孔孔径为0.1～0.3μm，孔隙率为0.1～0.6；采用吸收液水或1％～5％的氨水溶液吸收废气中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺，从而实现甲醛废气的资源化处理；本发明把传统的物理或化学吸收处理方法和高效的膜分离技术相结合，操作条件温和，在常温、常压条件下操作，处理周期短，处理效率高，能完全除去废气中的甲醛。本发明既能高效除去废气中的高浓度甲醛，也能高效除去废气中的低浓度甲醛，处理高浓度的甲醛废气时，所得吸收液有可能得到进一步利用，从而实现甲醛废气的资源化处理。

权利要求

1.一种甲醛废气膜吸收方法，采用的中空纤维膜接触器，其径高比为0.1～0.3，装填密度为0.1～0.6，膜微孔孔径为0.1～0.3μm，孔隙率为0.1～0.6；其特征是采用吸收液水或1％～5％的氨水溶液吸收废气中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺，从而实现甲醛废气的资源化处理；

甲醛废气通过管程：浓度为5～1000mg/L、流速50～1000mL/min的甲醛废气被导入中空纤维膜接触器的下端，沿中空纤维膜管腔流至上端，尾气达标后放空；吸收液通过壳程：流速50～700mL/min的水或1％～5％的氨水溶液由恒流泵自吸收液循环槽泵入中空纤维膜接触器侧面下端进入中空纤维膜接触器，在中空纤维膜的管外流动，从中空纤维膜接触器侧面上端流出，流回吸收液循环槽；透过膜的甲醛气体为膜管外的吸收液水或氨水溶液所吸收，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺。

说明书

一种甲醛废气高效膜吸收技术

技术领域

[0001] 一种甲醛废气高效膜吸收技术，属于物理吸收或化学吸收处理及膜分离技术领域。

背景技术

[0002] 甲醛(HCHO)又称蚁醛，在常温下是无色的有特殊刺激气味的挥发性气体，沸点为-21℃。甲醛是一种来源广泛的对人类健康构成严重威胁的有毒空气污染物。它对人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激性；能致使肝功能、肺功能异常、免疫功能异常；高浓度甲醛还是一种基因毒性物质，可引起鼻咽肿瘤。1995年，甲醛被国际癌症机构(IARC)确定为可疑致癌物。

[0003] 目前，国内外治理甲醛废气污染的技术主要有吸收(物理吸收或化学吸收)、氧化(催化)分解、生物降解或燃烧等。这些方法存在处理周期长、效率低或成本高等不足。开发一种高效处理甲醛废气技术对甲醛污染的有效控制与治理非常必要。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种甲醛废气高效膜吸收技术，采用中空纤维膜接触器来实现甲醛废气的高效吸收。

[0005] 本发明的技术方案：一种甲醛废气高效膜吸收技术，采用的中空纤维膜接触器，其径高比为0.1～0.3，装填密度为0.1～0.6，膜微孔孔径为0.1～0.3μm，孔隙率为0.1～0.6；采用吸收剂水或1％～5％的氨水溶液吸收废气中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺，从而实现甲醛废气的资源化处理；

[0006] 甲醛废气通过管程：浓度为5～1000mg/L，流速50～1000mL/min的甲醛废气被导入中空纤维膜接触器的下端，沿中空纤维膜管腔流至上端，尾气达标后放空；吸收液通过壳程：流速50～700mL/min的水或1％～5％的氨水溶液由恒流泵自吸收液循环槽泵入膜接触器侧面下端进入膜接触器，在中空纤维膜的管外流动，从膜接触器侧面上端流出，流回吸收液循环槽；透过膜的甲醛气体为膜管外的吸收液水或氨水溶液所吸收，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺。

[0007] 所涉及核心是采用本申请人所申请的专利“一种废气资源化处理装置”(申请号：200810019479.8)中的中空纤维膜接触器来实现甲醛废气的高效吸收。

[0008] 高效膜吸收技术处理甲醛废气的原理可用图1来说明。

[0009] 疏水微孔膜把甲醛废气和吸收液(水或氨水)分隔于两侧。该膜的特征是疏水性和微孔性，膜的疏水性使得吸收液在膜的右侧流动而不会渗入膜微孔，膜的微孔性使得进入膜微孔中的气体与吸收溶液之间有着很大的接触面积。由于膜两侧间存在着一个气体的浓度差，在这一浓度差的推动下，废气沿膜微孔向吸收液侧扩散，甲醛在吸收液-微孔膜界面上为吸收液所吸收。由于甲醛易溶于水或易与氨水发生快速的化学反应，生成甲醛的水合物甲二醇或六亚甲基次四胺。反应方程式如下：

[0010]

[0011]

[0012] 因此在吸收液中的气体的浓度始终为零，即膜两侧始终存在着气体的浓度差。只要吸收液有足够浓度，废气就会源源不断的向吸收液中转移，直到废气的浓度降至接近零(或预定浓度)。

[0013] 高效膜吸收技术处理甲醛废气的工艺流程示意图如图2。

[0014] 工艺流程说明：甲醛废气(浓度为5～1000mg/L，流速50～1000mL/min)被导入中空纤维膜接触器的下端，沿中空纤维膜管腔流至上端(管程)。吸收液(流速50～700mL/min)由恒流泵自吸收液循环槽膜组件下端，在中空纤维膜的管外流动(壳程)，从侧面上端流回循环槽。透过膜的气体为膜管外的吸收液所吸收。

[0015] 本发明的有益效果：

[0016] 本发明巧妙的把传统的物理或化学吸收处理方法和高效的膜分离技术相结合，操作条件温和(在常温、常压条件下操作)，处理周期短，处理效率高，能完全除去废气中的甲醛。

[0017] 本发明既能高效除去废气中的高浓度甲醛，也能高效除去废气中的低浓度甲醛。

[0018] 本发明处理高浓度的甲醛废气时，所得到的吸收液有可能得到进一步的利用，从而实现甲醛废气的资源化处理。

附图说明

[0019] 图1甲醛废气高效膜吸收技术原理。

[0020] 图2高效膜吸收技术处理甲醛废气的工艺流程示意图。

具体实施方式

[0021] 实施例1：

[0022] 按图2的处理装置，采用聚丙烯膜接触器，其径高比为0.15，装填密度为0.27，膜微孔孔径为0.2μm。甲醛废气(入口浓度为5mg/L，流速为100mL/min)经吸收液(水，流速为200mL/min)处理后，出口尾气中甲醛浓度为0mg/L，去除率为100％。

[0023] 实施例2：

[0024] 按图2的处理装置，甲醛废气(入口浓度为458mg/L，流速为100mL/min)经吸收液(水，流速为200mL/min)处理后，出口尾气中甲醛浓度为0mg/L，去除率为100％。

[0025] 实施例3：

[0026] 按图2的处理装置，甲醛废气(入口浓度为462mg/L，流速为100mL/min)经吸收液(2％的氨水，流速为200mL/min)处理后，出口尾气中甲醛浓度为0mg/L，去除率为100％。