三乙胺废气净化与资源化回收工艺研究

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三乙胺作为一种挥发性有机物,在工业生产中使用具有挥发性的三乙胺,易导致形成含胺废气,需要对其有效治理。本文采用吸收法,根据三乙胺碱性废气特点提出了化学吸收与资源化回收工艺,并从吸收过程、装置设计和实验等方面展开研究。通过设计一套吸收试验装置对三乙胺进行吸收实验,验证工艺可行性,得到各影响因素对该吸收反应的作用规律,并对吸收液中三乙胺进行资源化回收。主要结论如下:(1)由双膜理论推导了三乙胺在HCl溶液中的传质速率方程。对部分重要影响因素进行了实验,考察了各因素对三乙胺去除率的影响规律得到了以下结果,即去除率随吸收剂pH值、进气浓度和进气量升高而降低,随温度的不断升高仅呈略微先增后减少,其中p H值对去除率影响较大。(2)基于气体流量、液体流量、入塔三乙胺废气含量、填料种类等参数,设计了小型吸收三乙胺废气填料塔。主要参数为塔径100 mm、塔高1000mm、填料层高度600 mm。使用Fluent软件模拟了填料塔内气液相压力、流速的分布情况,结果显示填料层是使得压降变化较大的区域,气相在填料层内能均匀保持流动,并且液相部分在塔内流动过程中受到气相的影响并不大,这有利于液相均匀分布和气液间有效传质。(3)增大填料层高度、增大液气比,采用低p H的HCl吸收剂,较低的进气浓度都有利于三乙胺废气的去除,吸收剂温度变化去除效果影响并不显著。在其他条件不变时,当填料层高度为600 mm时,三乙胺去除率可达95.8%;随着液气比的增大,三乙胺的去除率呈增长的趋势,去除率吸收剂p H值的增大而减少,本吸收装置对低浓度三乙胺废气的吸收效果较好。(4)研究了去除率与三乙胺回收量之间的变化关系,随着去除率的降低,相同时间段的三乙胺的回收增长量不断降低,回收总量不断升高。此外对回收后余液进行重新利用,重新配制成吸收剂进入吸收系统内,随着重新利用次数增加,对三乙胺的净化与回收也仍具有一定效果。本研究对三乙胺废气有效吸收净化,并且对吸收废液进行了资源化回收与处理。不仅提供了有意义的设计依据和实验基础,同时为推广应用于三乙胺废气处理的实际工程中实现低成本、高效率的吸收与回收方案提供有益的参考。
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