專(zhuān)利名稱(chēng)：一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)，屬于物理吸收或化學(xué)吸收處理及膜分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
甲醛(HCHO)又稱(chēng)蟻醛，在常溫下是無(wú)色的有特殊刺激氣味的揮發(fā)性氣體，沸點(diǎn)為-21℃。甲醛是一種來(lái)源廣泛的對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅的有毒空氣污染物。它對(duì)人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激性；能致使肝功能、肺功能異常、免疫功能異常；高濃度甲醛還是一種基因毒性物質(zhì)，可引起鼻咽腫瘤。1995年，甲醛被國(guó)際癌癥機(jī)構(gòu)(IARC)確定為可疑致癌物。
目前，國(guó)內(nèi)外治理甲醛廢氣污染的技術(shù)主要有吸收(物理吸收或化學(xué)吸收)、氧化(催化)分解、生物降解或燃燒等。這些方法存在處理周期長(zhǎng)、效率低或成本高等不足。開(kāi)發(fā)一種高效處理甲醛廢氣技術(shù)對(duì)甲醛污染的有效控制與治理非常必要。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)，采用中空纖維膜接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的高效吸收。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)，采用的中空纖維膜接觸器，其徑高比為0.1～0.3，裝填密度為0.1～0.6，膜微孔孔徑為0.1～0.3μm，孔隙率為0.1～0.6；采用吸收劑水或1％～5％的氨水溶液吸收廢氣中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亞甲基次四胺，從而實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的資源化處理； 甲醛廢氣通過(guò)管程濃度為5～1000mg/L，流速50～1000mL/min的甲醛廢氣被導(dǎo)入中空纖維膜接觸器的下端，沿中空纖維膜管腔流至上端，尾氣達(dá)標(biāo)后放空；吸收液通過(guò)殼程流速50～700mL/min的水或1％～5％的氨水溶液由恒流泵自吸收液循環(huán)槽泵入膜接觸器側(cè)面下端進(jìn)入膜接觸器，在中空纖維膜的管外流動(dòng)，從膜接觸器側(cè)面上端流出，流回吸收液循環(huán)槽；透過(guò)膜的甲醛氣體為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亞甲基次四胺。
所涉及核心是采用本申請(qǐng)人所申請(qǐng)的專(zhuān)利“一種廢氣資源化處理裝置”(申請(qǐng)?zhí)?00810019479.8)中的中空纖維膜接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的高效吸收。
高效膜吸收技術(shù)處理甲醛廢氣的原理可用圖1來(lái)說(shuō)明。
疏水微孔膜把甲醛廢氣和吸收液(水或氨水)分隔于兩側(cè)。該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側(cè)流動(dòng)而不會(huì)滲入膜微孔，膜的微孔性使得進(jìn)入膜微孔中的氣體與吸收溶液之間有著很大的接觸面積。由于膜兩側(cè)間存在著一個(gè)氣體的濃度差，在這一濃度差的推動(dòng)下，廢氣沿膜微孔向吸收液側(cè)擴(kuò)散，甲醛在吸收液-微孔膜界面上為吸收液所吸收。由于甲醛易溶于水或易與氨水發(fā)生快速的化學(xué)反應(yīng)，生成甲醛的水合物甲二醇或六亞甲基次四胺。反應(yīng)方程式如下

因此在吸收液中的氣體的濃度始終為零，即膜兩側(cè)始終存在著氣體的濃度差。只要吸收液有足夠濃度，廢氣就會(huì)源源不斷的向吸收液中轉(zhuǎn)移，直到廢氣的濃度降至接近零(或預(yù)定濃度)。
高效膜吸收技術(shù)處理甲醛廢氣的工藝流程示意圖如圖2。
工藝流程說(shuō)明甲醛廢氣(濃度為5～1000mg/L，流速50～1000mL/min)被導(dǎo)入中空纖維膜接觸器的下端，沿中空纖維膜管腔流至上端(管程)。吸收液(流速50～700mL/min)由恒流泵自吸收液循環(huán)槽膜組件下端，在中空纖維膜的管外流動(dòng)(殼程)，從側(cè)面上端流回循環(huán)槽。透過(guò)膜的氣體為膜管外的吸收液所吸收。
本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明巧妙的把傳統(tǒng)的物理或化學(xué)吸收處理方法和高效的膜分離技術(shù)相結(jié)合，操作條件溫和(在常溫、常壓條件下操作)，處理周期短，處理效率高，能完全除去廢氣中的甲醛。
本發(fā)明既能高效除去廢氣中的高濃度甲醛，也能高效除去廢氣中的低濃度甲醛。
本發(fā)明處理高濃度的甲醛廢氣時(shí)，所得到的吸收液有可能得到進(jìn)一步的利用，從而實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的資源化處理。



圖1甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)原理。
圖2高效膜吸收技術(shù)處理甲醛廢氣的工藝流程示意圖。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 按圖2的處理裝置，采用聚丙烯膜接觸器，其徑高比為0.15，裝填密度為0.27，膜微孔孔徑為0.2μm。甲醛廢氣(入口濃度為5mg/L，流速為100mL/min)經(jīng)吸收液(水，流速為200mL/min)處理后，出口尾氣中甲醛濃度為0mg/L，去除率為100％。
實(shí)施例2 按圖2的處理裝置，甲醛廢氣(入口濃度為458mg/L，流速為100mL/min)經(jīng)吸收液(水，流速為200mL/min)處理后，出口尾氣中甲醛濃度為0mg/L，去除率為100％。
實(shí)施例3 按圖2的處理裝置，甲醛廢氣(入口濃度為462mg/L，流速為100mL/min)經(jīng)吸收液(2％的氨水，流速為200mL/min)處理后，出口尾氣中甲醛濃度為0mg/L，去除率為100％。
權(quán)利要求
1、一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)，采用的中空纖維膜接觸器，其徑高比為0.1～0.3，裝填密度為0.1～0.6，膜微孔孔徑為0.1～0.3μm，孔隙率為0.1～0.6；其特征是采用吸收液水或1％～5％的氨水溶液吸收廢氣中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亞甲基次四胺，從而實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的資源化處理；
甲醛廢氣通過(guò)管程濃度為5～1000mg/L、流速50～1000mL/min的甲醛廢氣被導(dǎo)入中空纖維膜接觸器的下端，沿中空纖維膜管腔流至上端，尾氣達(dá)標(biāo)后放空；吸收液通過(guò)殼程流速50～700mL/min的水或1％～5％的氨水溶液由恒流泵自吸收液循環(huán)槽泵入膜接觸器側(cè)面下端進(jìn)入膜接觸器，在中空纖維膜的管外流動(dòng)，從膜接觸器側(cè)面上端流出，流回吸收液循環(huán)槽；透過(guò)膜的甲醛氣體為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亞甲基次四胺。
全文摘要
一種甲醛廢氣高效膜吸收技術(shù)，屬于物理吸收或化學(xué)吸收處理及膜分離技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用的中空纖維膜接觸器，其徑高比為0.1～0.3，裝填密度為0.1～0.6，膜微孔孔徑為0.1～0.3μm，孔隙率為0.1～0.6；采用吸收液水或1％～5％的氨水溶液吸收廢氣中的甲醛，生成甲醛的水合物甲二醇或六亞甲基次四胺，從而實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的資源化處理；本發(fā)明把傳統(tǒng)的物理或化學(xué)吸收處理方法和高效的膜分離技術(shù)相結(jié)合，操作條件溫和，在常溫、常壓條件下操作，處理周期短，處理效率高，能完全除去廢氣中的甲醛。本發(fā)明既能高效除去廢氣中的高濃度甲醛，也能高效除去廢氣中的低濃度甲醛，處理高濃度的甲醛廢氣時(shí)，所得吸收液有可能得到進(jìn)一步利用，從而實(shí)現(xiàn)甲醛廢氣的資源化處理。
文檔編號(hào)B01D53/22GK101362044SQ20081019651
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者朱振中, 王志良, 汪德成 申請(qǐng)人:江南大學(xué)