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中、高浓度(2000ppmv~10000pprnv)的VOCs气体排放是普遍存在于工业生产中,其排放不仅会造成巨大的经济损失,而且长期暴露在这些物质污染的环境中会对人类的健康造成持久的累积性的危害。吸附法由于可实现资源回收、工艺流程简单及一次性投资少等优点,已是当前国内外VOCs回收的主流技术,吸附材料是吸附法回收技术的核心,其中得到最广泛研究和应用的吸附剂是活性炭。但是由于活性炭的孔径分布主要集中在微孔区,孔容较低,对中高浓度VOCs的吸附由于受孔体积的限制使吸附容量偏低,而且活性炭还有机械强度差、使用寿命短、脱附效果差等缺点。相比之下,超高交联吸附树脂则具有机械强度高、孔结构可调控、易脱附等优点。本文以氯甲基苯乙烯为单体,二乙烯苯为交联剂,通过悬浮聚合、后交联法,并通过调节致孔剂的量和组成,合成出了具有微孔-中孔分布的超高交联吸附树脂。以二氯甲烷和2-丁酮作为吸附质,开展了吸附平衡及动态柱吸附脱附实验,主要研究内容和结果如下:(1)以氯甲基苯乙烯为单体,以二乙烯苯为交联剂,通过悬浮聚合、后交联反应,控制致孔剂甲苯和正庚烷的加入量,合成出了具有丰富微孔和中孔孔分布的系列超高交联吸附树脂#1、#2、#3、#4。其中微孔孔容为0.5-0.6mL/g,与商品化超高交联吸附树脂NDA-150相接近,而中孔孔容和比表面积最大可达1.046mL/g、1086.9m2/g,远大于商品化超高交联吸附的0.527mL/g和258.8m2/g。(2)采用重量法,测定了二氯甲烷和2-丁酮蒸气,在超高交联树脂#1、#2、#3、#4及NDA-150上的吸附等温线。实验结果表明:.①五种吸附剂对二氯甲烷和2-丁酮蒸气的吸附在低浓度区域吸附量均有一个迅速上升的过程,这是因为五种吸附剂都富含微孔,NDA-150具有最大的微孔孔容,因而其对二氯甲烷和丁酮具有最高的吸附量;在中高浓度区域,新合成的超高交联吸附树脂#3和#4因具有合适的中孔分布和高的中孔比表面积,其对二氯甲烷和丁酮蒸气的吸附量要远高于NDA-150树脂;②分别用Langmuir方程、Freundlich方程以及Dubinin-Astakov方程对吸附平衡实验数据进行拟合分析,结果表明,Dubinin-Astakov对两种吸附质的吸附实验数据具有最好的拟合效果,相关系数R2皆大于0.9914;用D-A方程进行吸附特性曲线拟合,吸附体积量qv与吸附势的特性关系曲线能很好的重叠在一起,这说明采用Polanyi吸附势理论来描述这五种吸附剂对二氯甲烷蒸气和2-丁酮蒸气的吸附过程是可行的,因而可根据某一温度下吸附等温线来预测另一温度下的吸附等温线。(3)采用柱吸附方法,研究了二氯甲烷和丁酮蒸气在超高交联吸附树脂#1、#2、#3、#4和NDA-150上的吸附穿透特性。研究结果表明:采用Yoon-Nelson模型对五种树脂吸附二氯甲烷和2-丁酮蒸气的穿透曲线初始阶段数据(c/c0<20%)进行拟合,拟合数据与实验数据有很好吻合性,拟合相关系数R2>0.99;对于低浓度的二氯甲烷和丁酮蒸气,NDA-150树脂穿透时间最晚,穿透吸附量最大,这是因为NDA-150具有最大的微孔孔容,但是对于中高浓度的二氯甲烷和丁酮蒸气,#4拥有最大的穿透吸附量,这与其最大的中孔孔容和合适的孔分布有关。(4)采用真空脱附法和高温N2法对吸附饱和树脂进行脱附,实验结果表明,超高交联树脂的孔结构是影响其脱附性能的重要因素。中孔孔容越大,脱附速度越快、脱附效率越高;新合成的超高交联吸附树脂#4因具有最大的中孔孔容,因而在真空度为-0.098Mpa时二氯甲烷和丁酮的脱附率可达97.4%和84.5%,高于商品化超高交联吸附树脂NDA-150的93.7%和65.3%。