一種空氣中voc的凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種適用于空氣中VOC的凈化方法。
技術(shù)背景:
[0002]VOC即揮發(fā)性有機(jī)化合物，對人體健康有巨大影響。當(dāng)空氣中的VOC達(dá)到一定濃度時(shí)，短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷，并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。VOC對人體的侵害過程緩慢，而又不太容易引起人們的注意，等到發(fā)現(xiàn)身體出現(xiàn)了嚴(yán)重不適的感覺時(shí)，有害物質(zhì)對人體的侵害程度已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了。因此，采用合適的凈化技術(shù)對VOC污染進(jìn)行控制顯得尤為重要。
[0003]常用的凈化方法有:(I)吸附法，采用活性炭及和其具有相似非極性集團(tuán)的吸附劑材料的強(qiáng)吸附性吸附污染物。吸附法簡便易行，容易推廣應(yīng)用?；钚蕴款愇絼┟媾R吸附飽和后需要經(jīng)常更換或再生的問題，且由于芳烴類、硫醚類、甲醛等屬于物理吸附并未發(fā)生降解，存在重新釋放的可能，容易造成二次污染。(2)植物凈化法，具有成本低、無二次污染及凈化作用持久等優(yōu)點(diǎn)，利用觀賞植物在凈化空氣的同時(shí)還能夠美化環(huán)境，是一條綠色凈化途徑。植物凈化機(jī)制主要包括莖葉吸收與吸附、植物體內(nèi)運(yùn)輸及其代謝轉(zhuǎn)化、根際微生物的降解作用以及土壤吸附等，但植物凈化處理速率較慢，且植物的凈化能力受環(huán)境因素，例如溫度、濕度、光照等及植株大小、生長階段和生長狀態(tài)等因素的影響較大。(3)化學(xué)反應(yīng)法，是根據(jù)VOC的化學(xué)性能，選用合適的化學(xué)物質(zhì)與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到去除的目的。常見的去除劑可分為無機(jī)去除劑和有機(jī)去除劑。對于甲醛氣體，無機(jī)去除劑包括氧化劑(如腸1104、03等)、無機(jī)銨鹽和亞硫酸鹽，如Na 2303溶液；有機(jī)去除劑主要為含氮有機(jī)化合物，包括脲及其衍生物、雙氰胺、飽和環(huán)狀仲胺、聯(lián)接羰基的伯胺或仲胺、苯胺及其衍生物和含有氨基的聚合物等。該方法用于去除空氣中甲醛具有反應(yīng)不可逆、吸收牢固和去除效率高等優(yōu)點(diǎn)，相對方便、快捷。但化學(xué)試劑在使用中會(huì)逐漸消耗，一段時(shí)間后必須更換；某些化學(xué)試劑可能會(huì)對空氣形成二次污染。(4)光催化氧化分解技術(shù)，主要以1102或其它光催化劑，在紫外光照射下，催化劑表面產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基和超氧陰離子自由基，例如催化劑可將甲醛首先氧化為甲酸，并最終分解為無害的二氧化碳和水。盡管光催化技術(shù)是很有前景的甲醛污染控制技術(shù)，也是環(huán)境催化領(lǐng)域的研宄熱點(diǎn)；但目前大多數(shù)光催化技術(shù)仍需采用紫外光源，對可見光的利用效率低，運(yùn)行成本較高，且催化劑容易失活。因此，該技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用仍是一個(gè)比較漫長的過程。(5)催化氧化法，在催化劑存在下，以空氣中的氧作為氧化劑，將VOC轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，具有處理效率高、相對成本低、處理完全和適用范圍廣等特點(diǎn)，是一種很有前景的凈化方法。催化氧化法可催化VOC氧化，便于集成到空氣凈化器或通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，適用范圍廣，還具有操作條件溫和、投資和操作費(fèi)用低、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的脫除方法，即一種空氣中VOC的凈化方法?？諝庵蠽OC的深度脫除，解決了空氣中VOC嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的問題，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，有具廣泛的應(yīng)用前景。
[0005]本發(fā)明所述的VOC的脫除過程如下:
[0006]將鈀炭催化劑、醇與一定濃度的堿性水溶液按照一定比例混合，在溫度20?50°C下，含VOC的空氣通過混合溶液反應(yīng)，得到凈化空氣。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0008]本發(fā)明將空氣中的VOC深度脫除，空氣質(zhì)量得到了明顯改善，解決了空氣中VOC嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的問題，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明具有投資少，操作成本低的特點(diǎn)，還可以應(yīng)用于其它低濃度有機(jī)物的氣體凈化處理領(lǐng)域。
[0009]以下，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體說明，但本發(fā)明并不僅僅局限于這些實(shí)施例。
[0010]1.實(shí)施例1
[0011]將5g氫氧化鈉加入95g水中配制成5%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉堿性水溶液，和5g異丙醇，0.5g鈀元素質(zhì)量百分含量為10%的鈀炭催化劑混合后，混合溶液在20°C溫度下，含甲醛體積比濃度227ppm的空氣和堿性水溶液的體積空速比為2.5L/min:1.0L條件下反應(yīng)，得到甲醛含量< Ippm的空氣。
[0012]2.實(shí)施例2
[0013]將5g氫氧化鉀加入5g水中配制成50%質(zhì)量濃度的氫氧化鉀堿性水溶液，和10g丙醇，0.05g鈀元素質(zhì)量百分含量5%的鈀炭催化劑混合后，混合溶液在40°C溫度下，含二甲基二硫醚體積比濃度186ppm的空氣和堿性水溶液的體積空速比為25.0L/min:1.0L條件下反應(yīng)，得到二甲基二硫醚含量< Ippm的空氣。
[0014]3.實(shí)施例3
[0015]將Ig碳酸鈉加入4g水中配制成20%質(zhì)量濃度的碳酸鈉堿性水溶液，和25g丙三醇，0.3g0.05%鈀炭混合后，混合溶液在50°C溫度下，含噻吩體積比濃度512ppm的空氣和堿性水溶液的體積空速比為10.0L/min:1.0L條件下反應(yīng)，得到噻吩含量< Ippm的空氣。
[0016]4.實(shí)施例4
[0017]將Ig碳酸鉀9g水中配制成10%質(zhì)量濃度的碳酸鉀堿性水溶液，和50g異丙醇，0.2g鈀元素質(zhì)量百分含量5%的鈀炭催化劑混合后，混合溶液在30°C溫度下，含乙醛體積比濃度468ppm的空氣和堿性水溶液的體積空速比為15.0L/min:1.0L條件下反應(yīng)，得到乙醛含量< Ippm的空氣。
[0018]5.實(shí)施例5
[0019]將5g氫氧化鈉加入95g水中配制成5%質(zhì)量濃度的氫氧化鈉堿性水溶液，和5g異丙醇，0.5g鈀元素質(zhì)量百分含量為1.0 %的鈀炭催化劑混合后，混合溶液在20°C溫度下，含氯乙烯體積比濃度153ppm的空氣和堿性水溶液的體積空速比為5.0L/min:1.0L條件下反應(yīng)，得到氯乙稀含量< Ippm的空氣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空氣中VOC的凈化方法，其特征在于，過程如下: 將一定濃度的堿性水溶液、鈀炭催化劑以及醇按照一定比例混合后，含VOC的氣體在溫度20?50°C下通過混合液體后，得到凈化空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀或碳酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的堿性水溶液質(zhì)量濃度為5.0%?50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含VOC的氣體和堿性水溶液的體積空速比為 2.5L/min: 1.0L ?25.0L/min: LOL0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的醇是丙醇、異丙醇、丙三醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述醇與水的質(zhì)量比為0.05: I?I: 1
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鈀炭催化劑中鈀元素在催化劑中的質(zhì)量百分含量為0.05%?10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鈀炭催化劑與水的質(zhì)量比為0.5: 1000 ?5: 1000
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空氣中VOC的凈化方法。其過程如下：將鈀炭催化劑、醇與一定濃度的堿性水溶液按照一定比例混合，含VOC的氣體在溫度20～50℃下通過混合液體后，得到凈化空氣。本發(fā)明將空氣中的VOC深度脫除，空氣質(zhì)量得到了明顯改善，解決了空氣中VOC嚴(yán)重污染大氣環(huán)境的問題，能夠產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明具有投資少，操作成本低的特點(diǎn)，還可以應(yīng)用于其它低濃度有機(jī)物的凈化處理領(lǐng)域。
【IPC分類】B01D53-70, B01D53-48, B01D53-78, B01D53-86, B01D53-72
【公開號(hào)】CN104801179
【申請?zhí)枴緾N201510236586
【發(fā)明人】王勝強(qiáng), 王慶, 于宏兵, 趙良震, 劉軼男, 羅紫菡, 張光浩
【申請人】南開大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月12日