[发明专利]一种载气辅助微波—真空联合再生载挥发性有机物吸附剂的方法及用于该方法的装置

说明书

本发明公开了一种载气辅助微波—真空联合再生载挥发性有机物吸附剂的方法及用于该方法的装置。该装置包括载气供给瓶、微波炉、反应容器、真空泵及尾气吸收装置；反应容器置于微波炉内，载气供给瓶与反应容器连接，真空泵的两端分别与反应容器、尾气吸收装置连接。该方法包括：利用微波加热—真空解吸的组合工艺，辅以常温氮气间歇式补入进行破真空处理，对吸附了挥发性有机物的吸附剂进行再生处理。该方法可以提高脱附回收效果，还可以使吸附剂的吸附性能得到良好的恢复，便于再次循环使用。通过本发明的技术方法，吸附剂的脱附再生效率，比无氮气破真空处理的方法提高9.3％，比常见的传统加热—真空脱附的方法提高48.3％。

技术领域

本发明属于环境工程的大气污染控制领域，具体涉及一种载气辅助微波—真空联合再生载挥发性有机物吸附剂的方法及用于该方法的装置。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)通常是指在常压下沸点介于50-260℃之间或室温时饱和蒸气压大于71Pa的有机物，在石油化工、制药、家具制造、造纸印刷、电子元件加工等行业在使用各种有机溶剂时，均会产生VOCs废气。VOCs废气是造成大气污染的主要因素之一，严重危害着生态环境和人体健康，因此对于这些气体需要进行回收或销毁处理。

在众多废气治理技术中，吸附工艺既可较彻底地脱除排气中的有机污染物，又可回收有价值的有机组分，是净化和回收VOCs比较成功的方法。目前应用最为广泛的吸附材料为活性炭，其具有发达的多孔结构和较大的比表面积，有着优良的吸附性能。活性炭在吸附有机物后，自身也被污染，由于其处理成本较高，大多在使用后被丢弃，极易造成二次污染。因此研究新型的活性炭再生技术有着重要的环保意义和经济效益。

热再生法是众多活性炭再生方法中较为成熟的一项工艺，传统的热再生工艺通过对流、传导、辐射等外部加热方式进行，存在着由外向内的温度梯度，而再生过程中有机物的脱除是由内向外进行，导致耗能耗时较大，再生后的活性炭损耗率较高，吸附性能恢复效果较差。

微波是指电磁波谱中在远红外光波和无线电波之间，频率约在300MHz～300GHz范围的电磁波。微波加热具有着内部加热、高效加热、选择性加热、可自动控制等特性，可克服常规加热方法的缺陷，降低耗时，减少能耗，在强化脱附和吸附剂再生的领域有着良好的应用前景。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种载气辅助微波—真空联合再生载挥发性有机物吸附剂的方法及用于该方法的装置。

本发明的目的是提供一种将微波加热和真空解吸的技术进行组合，并间歇式补入常温氮气进行破真空处理，对载挥发性有机物(VOCs)的吸附剂进行脱附再生的方法，可进一步强化VOCs的脱除效果，提高吸附剂的再生得率和吸附性能的恢复率，同时减少再生时间，节约能耗。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的一种载气辅助微波—真空联合再生载挥发性有机物吸附剂的方法，包括如下步骤：

(1)检查实验装置的气密性，对微波实验炉内的反应容器进行抽真空测试，以确定再生过程中反应容器真空度能得到较好的维持；将载VOCs的吸附剂置于反应容器中，抽真空，间歇式开启微波，使载VOCs的吸附剂的温度为115-130℃，然后在保持真空的状态下进行微波再生处理；

(2)微波间歇式开启维持载VOCs的吸附剂的温度为115-130℃的状态下(容器内的物料温度由微波设备的PLC控制界面提前设定好再生温度范围，在再生过程中间歇式运行微波控制物料温度达到设定范围)，往反应容器中通入载气进行破真空处理，使容器内恢复常压；

(3)微波间歇式开启维持载VOCs的吸附剂的温度为115-130℃的状态下，对反应容器进行第二次抽真空处理，然后通入载气进行破真空处理；

(4)循环步骤(3)的过程，完成脱附处理，恢复常压，得到脱附后的吸附剂。