膜吸收处理含苯有机废气研究(4)
1.6.2研究内容
本课题主要研究膜吸收工艺回收净化含苯废气，以NFM水溶液为吸收剂，疏水性聚丙烯中空纤文膜组件作为膜接触器，探索气相流量、吸收剂流量、气相初始浓度等多种因素对膜吸收分离C6H6/N2混合体系的处果的影响。含C6H6/N2体系为研究对象，以膜吸收工艺净化回收含苯废气，采用减压膜蒸馏技术再生吸收剂，实现吸收剂的循环利用，建立膜吸收-减压膜蒸馏组合工艺，实现对VOC的高效处理。通过对对理论的研究和技术工艺的探讨能够为膜吸收净化有机废气工艺的工业应用和反应器的设计提供理论依据，进而为研制具有我国工业体系特色的自主知识产权新技术提供理论基础和技术支撑。
2实验与操作
2.1实验材料和试剂
2.1.1膜组件
实验所选用的膜材料为疏水性多空聚丙烯中空纤文膜，吸收膜组件采用了天津蓝十字有限公司组件A和组件B。脱气膜组件采用了天津蓝十字有限公司组件C。其物理参数见表2.1
表2.1 多空聚丙烯中空纤文膜组件特性参数
Table 2.1 Characteristic parameters of the HFPPM module
膜组件材料 A B C
膜组件内径/cm 3.0 4.2 4.2
膜组件长度/m 0.35 0.30 0.20
膜丝内径/µm 380 380 380
膜丝外径/µm 500 500 500
装填根数 分别是1000、1500、2000、2500 2000 4000
膜丝孔径/µm 0.01~0.1 0.01~0.1 0.01~0.1
膜丝孔隙率/% 60 60 60
装填率/% 分别是8.89、26.67、35.56、44.45 9.07 17.8
2.1.2吸收剂
最终选取工业用于芳烃提纯的n-甲酰吗啉水溶液作为吸收剂。NFM可以与水以任意比例互溶，与疏水性膜材料的兼容性较好。同时，NFM水溶液有较高的表面张力，难以湿润有机高分子膜表面，能与有机高分子膜很好地兼容，可以有效的避免了因膜孔湿润带来的膜相传质阻力增大对传质过程的影响，且对苯系物有较高的选择性，是膜吸收良好的吸收剂。吸收剂NFM(95%)由溧阳雨田化工有限公司提供。
2.1.3仪器
实验所用仪器见表2.2
表2.2 实验仪器
Table 2.2 Experimental instruments
仪器种类 型号/规格 生产厂家
气相色谱仪 GC6820 安捷伦科技有限公司
气体平面吹冰通阀 PF6-01 南京上元分析仪器有限公司
气体质量流量控制器 Fw-10B 北京七星华创
压力传感器 YL-05 南京荣业机电
蠕动泵 P100-01B 保定兰格
真空泵 PAOMA 福建压力容器厂
数显恒温水浴锅 HH-4 金坛荣华仪器制造有限公司
液体微量进样器 0~10µL 澳大利亚SGE
气体微量进样器 0~500µL 澳大利亚SGE
顶空瓶 20mL（经校正） 南京科捷科技有限公司
2.2 实验分析方法
2.2.1 气相中苯含量的测定
采用气相色谱仪（Agilent 6820）分析原料气和净化气中苯的含量。
（1）气相色谱仪
载气：N2载气流速：25mL•min-1
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