[发明专利]一种用于吸收废气中雾滴和VOC的功能模块的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于吸收废气中雾滴和VOC的功能模块的制备方法，属于材料制备和环境保护技术领域。

背景技术

目前我国长三角、珠三角和京津冀个片区的灰霾污染日趋严重，已经严重威胁到了民众的身体健康和经济的可持续发展。2012年底一个月内5次袭击北京市和河北大部的极重灰霾污染对我国大气环境保护领域敲响了警钟。而在相关的灰霾追因溯源的研究过程中人们发现，餐饮导致的有机气凝胶在灰霾污染中的贡献骤然凸显，这给餐饮尾气处理提出了迫切的技术要求。而最近的研究发现，餐饮业和装修等生活面源排放的VOC在总VOC排放中所占比例接近20%，同时由于此类排放和人居密度关系密切，排放时间相对集中，已经成为当前城市局部空气重度污染公认的元凶之一。

具有中国特色的食品烹调方式大量使用煎、炒、炸等工艺，导致所排放的废气中大量含有油水混合物构成的雾滴，这些雾滴含有近两百种有机物，很多有机成分分子较大，难以通过催化氧化的方法来去除，目前也有一些通过紫外、臭氧等方法加以去除的深度氧化工艺，但很多分子较大的有机物很难彻底氧化为二氧化碳和水，其产生的部分氧化产物甚至具有等大的毒性和致霾活性，因此催化氧化去除的方法并不太适合于餐饮废气中液滴的去除。而普通的采用折流法的抽油烟机难以完全消除所排放的油烟，因此需要一种简便有效的技术方案来净化经抽油烟机处理后的餐饮废气。此外，由于餐饮业的废气排放往往没有风机辅助，因此该净化模块必须压降很低，因此常见的固定床吸附法由于压降太大而无法采用，而流化床吸附法虽然床层压降不高，但下层的气体分布板压降较大，而且一般需要在流化床后安装旋风分离器，以去除因破碎而逃逸的吸附剂颗粒，这对于餐饮废气处理的场合往往是不能接受的。

综上所述，目前我国亟需一种气阻小、通量大、能够有效去除餐饮业废气中的雾滴和VOC的技术方案，这对于从源头抑制餐饮业对大气灰霾污染的贡献至关重要。本研究团队曾利用蜂窝状多孔材料通过涂覆硅藻土或活性炭等多孔材料制备了用于捕收气流中雾滴和VOC的功能模块，获得良好的去除效果，然而经过进一步的数值模拟、研究和试验，我们开发了一种具有更低压降和更高液滴去除吸附效率的折流板装置。

发明内容

本发明的目的在于通过一种简单的方法获得具有低气阻、高通量的高效除去雾滴和VOC的模块。该模块结构紧凑、制作方法简单、压降较低，对于餐饮废气中的雾滴和气溶胶粒子都具有一定的捕捉能力。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：采用截面是正六边形的纸蜂窝板为基体，单层纸蜂窝的高度是截面的正六边形边长的1～10倍，在相邻的隔板层的不同位置沿中线和正六边形轮廓打孔，并在中线处设置竖直挡板，竖直挡板的高度是隔板层正六边形边长的0.1～0.9倍，纸蜂窝正六边形的边长为4mm～200mm，再将纸蜂窝模块浸渍在含有吸收剂粉末的浆料中，取出后经烘干便得到用于吸收废气中雾滴和VOC的功能模块；所述方法中的吸收剂粉末为硅藻土、活性炭粉末、活性焦粉末、短切碳纤维、短切活性炭纤维、短切玻璃纤维、活性氧化铝粉、分子筛原粉、沸石粉、膨胀蛭石粉、蒙脱土粉和水滑石粉当中的一种或任意几种的混合物；所述方法中用于负载吸收剂粉末的浆料的固含量为1wt%～50wt%；所述方法中用于负载吸收剂粉末的浆料中含有粘附剂，用于将吸附剂粘附在纸蜂窝层和隔板层上，粘附剂是糊化淀粉、阳离子醚化淀粉、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、聚乙二醇（分子量1000～2.5万）和聚乙烯醇（分子量2.5万～30万）当中的一种或任意几种的混合物，粘附剂在浆料中的质量浓度为0.1wt%～5wt%。