專利名稱:一種用于吸收氣流中霧滴和voc的功能模塊的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,屬于材料制備和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國大中城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和基礎(chǔ)工業(yè)密集區(qū)域的灰霾空氣污染日漸嚴(yán)重。隨著我國對(duì)于SOx和NOx 排放的限制日趨嚴(yán)格、相關(guān)環(huán)保技術(shù)和裝置不斷投入使用,我國大氣環(huán)境中SOx和NOx的污染物排放總量逐年減少,然而,從目前的檢測(cè)結(jié)果看,我國長(zhǎng)三角、珠三角和京津冀各片區(qū)的灰霾污染反而日趨嚴(yán)重,已經(jīng)嚴(yán)重威脅到了民眾的身體健康和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。隨著當(dāng)前對(duì)于灰霾污染溯源研究的深入,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),城市可揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)是灰霾污染的重要前驅(qū)體,而最近的研究發(fā)現(xiàn),餐飲業(yè)和裝修等生活面源排放的VOC在總VOC排放中所占比例接近20%,同時(shí)由于此類排放和人居密度關(guān)系密切,排放時(shí)間相對(duì)集中,很有可能是當(dāng)前城市局部空氣重度污染的元兇之一。具有中國特色的食品烹調(diào)方式大量使用煎、炒、炸等工藝,導(dǎo)致所排放的廢氣中大量含有油水混合物構(gòu)成的霧滴,以及V0C,這使普通的采用折流法的抽油煙機(jī)難以完全消除所排放的油煙和V0C,因此需要一種簡(jiǎn)便有效的技術(shù)方案來凈化經(jīng)抽油煙機(jī)處理后的餐飲廢氣,此外,由于餐飲業(yè)的排放往往沒有風(fēng)機(jī)輔助,因此該凈化模塊必須壓降很低,因此常見的固定床吸附法由于壓降太大而無法采用,而流化床吸附法雖然床層壓降不高,但下層的氣體分布板壓降較大,而且一般需要在流化床后安裝旋風(fēng)分離器,以去除因破碎而逃逸的吸附劑顆粒,這對(duì)于餐飲廢氣處理的場(chǎng)合往往是不能接受的。綜上所述,目前我國亟需一種氣阻小、通量大、能夠有效去除餐飲業(yè)廢氣中的霧滴和VOC的技術(shù)方案,這對(duì)于從源頭抑制餐飲業(yè)對(duì)大氣灰霾污染的貢獻(xiàn)至關(guān)重要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過一種簡(jiǎn)單的方法獲得具有低氣阻、高通量的高效去除霧滴和VOC的模塊。該模塊結(jié)構(gòu)緊湊、制作方法簡(jiǎn)單、壓降較低,對(duì)于餐飲廢氣中的霧滴、氣溶膠粒子和VOC都具有一定的捕捉能力。本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的采用紙蜂窩板為基體,在相鄰的隔板層的不同位置打孔,再將紙蜂窩模塊浸潰在含有吸收劑粉末的漿料中,取出后經(jīng)烘干便得到用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊,所采用的紙蜂窩為截面是正六邊形的紙蜂窩,正六邊形的外接圓的半徑為4mnT200mm ;所述方法中的吸收劑粉末為硅藻土、活性炭粉末、活性焦粉末、短切碳纖維、短切活性炭纖維、短切玻璃纖維、活性氧化鋁粉、分子篩原粉、沸石粉、膨脹蛭石粉、蒙脫土粉和水滑石粉當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物;所述方法中用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料的固含量為lwt9T50wt% ;所述方法中用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料中含有粘附劑,用于將吸附劑粘附在蜂窩層和隔板層上,粘附劑是糊化淀粉、陽離子醚化淀粉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、分子量在100(Γ2. 5萬之間的聚乙二醇和分子量在2. 5萬 30萬之間的聚乙烯醇當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物,粘附劑在漿料中的質(zhì)量濃度為
O.lwt% 5wt%。由于在紙蜂窩的相鄰隔板層的不同位置開孔,所以含有霧滴和VOC的氣流將在多層紙蜂窩的孔道內(nèi)折流通過,大大提高了霧滴和VOC被蜂窩層內(nèi)壁和隔板層吸收捕捉的概率,此外由于蜂窩層內(nèi) 壁和隔板層表面都負(fù)載有吸附劑,這也大大提高了模塊對(duì)VOC和霧滴的吸收能力,當(dāng)氣流中霧滴較多時(shí)可選擇硅藻土、短切碳纖維、短切玻璃纖維、活性氧化鋁粉、分子篩原粉、沸石粉、膨脹蛭石粉、蒙脫土粉或水滑石粉這些吸油值較高的粉體作為功能模塊的吸收劑,這樣可以較多的吸收餐飲廢氣中含油水混合物的霧滴;當(dāng)廢氣中VOC較高時(shí),可選擇活性炭粉末、活性焦粉末或短切活性炭纖維為吸附劑,這樣可有效吸附廢氣中的V0C。一般情況可以先安置幾層以硅藻土、短切碳纖維、短切玻璃纖維、活性氧化鋁粉、分子篩原粉、沸石粉、膨脹蛭石粉、蒙脫土粉和水滑石粉等粉體為吸附劑的紙蜂窩層,首先將氣流中的霧滴完全去除,然后再安置幾層以活性炭粉末、活性焦粉末或短切活性炭纖維為吸附劑的紙蜂窩層,對(duì)氣流中殘余的VOC進(jìn)行脫除,這樣安置可以充分發(fā)揮活性炭、活性焦等吸附劑對(duì)VOC的吸附性能,并避免它們被含粘稠油水混合的霧滴所覆蓋并堵孔。
本發(fā)明的除塵模塊可由說明書圖I、圖2和圖3表示。在圖I、圖2和圖3中1代表隔板層;2代表蜂窩層;3代表隔板層上的開孔(相鄰的隔板層在俯視圖的不同位置開孔,以便保證氣體折流通過);4代表含有霧滴和VOC的氣流;5代表經(jīng)過凈化后的氣流。圖I畫出了兩層隔板層和兩層蜂窩層解離開后的斜視圖,而實(shí)際模塊是許多隔板層和蜂窩層相間粘結(jié)而成的,而且實(shí)際模塊的層數(shù)可以根據(jù)任意選擇。圖2是除塵模塊的頂視圖,畫出了相鄰兩個(gè)隔板層,并給出了一種開孔方案。圖3是沿圖2的A— A方向的剖面圖,圖中畫出了 10層蜂窩層和10層隔板層構(gòu)成的模塊的情況,并畫出了模塊內(nèi)的氣體的流線。附圖1、2、3用于對(duì)本技術(shù)方案進(jìn)行直觀闡釋,但并不對(duì)本技術(shù)方案中紙蜂窩模塊的外形和層數(shù)構(gòu)成限制,本技術(shù)方案中蜂窩層和隔板層的外形可根據(jù)實(shí)際煙道截面的需要選擇圓形、橢圓、梨形、三角形、方形和多邊形,而且其層數(shù)可以任意選擇,相鄰隔板層的開孔形狀和開孔尺寸也可任意選擇,只要相鄰隔板層的開孔位置不同并可以保證氣流在不同蜂窩層間折流通過就可以了。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,其具體技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的采用紙蜂窩板為基體,在相鄰的隔板層的不同位置打孔,再將紙蜂窩模塊浸潰在含有吸收劑粉末的漿料中,取出后經(jīng)烘干便得到用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊,所采用的紙蜂窩為截面是正六邊形的紙蜂窩,正六邊形的外接圓的半徑為4mnT200mm;所述方法中的吸收劑粉末為硅藻土、活性炭粉末、活性焦粉末、短切碳纖維、短切活性炭纖維、短切玻璃纖維、活性氧化鋁粉、分子篩原粉、沸石粉、膨脹蛭石粉、蒙脫土粉和水滑石粉當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物;所述方法中用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料的固含量為lwt9T50wt% ;所述方法中用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料中含有粘附劑,用于將吸附劑粘附在蜂窩層和隔板層上,粘附劑是糊化淀粉、陽離子醚化淀粉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、分子量在100(Γ2. 5萬之間的聚乙二醇和分子量在2. 5萬 30萬之間的聚乙烯醇當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物,粘附劑在漿料中的質(zhì)量濃度為O. lwt9T5wt%。下面舉出幾個(gè)具體實(shí)施例,以進(jìn)一步理解本發(fā)明實(shí)施 例I :取10塊直徑為200mm的圓形紙蜂窩板(分別含有10層蜂窩層和10層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為100mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為4mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將8層紙蜂窩板浸潰在含有30%硅藻土和O. 1%聚乙烯醇(麗30萬)的漿料中,取出后烘干,而另外2層紙蜂窩則浸潰在含有10%活性炭粉末和O. 5%糊化淀粉的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載硅藻土的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載活性炭的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。實(shí)施例2:取20塊尺寸為300mmX 300mm的正方形紙蜂窩板(分別含有20層蜂窩層和20層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為150mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為10mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將10層紙蜂窩板浸潰在含有50%膨脹蛭石粉和5%聚乙二醇(MW1000)的漿料中,取出后烘干,而另外10層紙蜂窩則浸潰在含有1%活性焦粉末和O. 1%甲基纖維素的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載蛭石粉的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載活性焦的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。實(shí)施例3:取30塊直徑為IOOOmm的紙蜂窩板(分別含有30層蜂窩層和30層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為200mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為200mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將22層紙蜂窩板浸潰在含有40%活性氧化鋁粉和2%聚乙烯醇(MW2. 5萬)的漿料中,取出后烘干,而另外8層紙蜂窩則浸潰在含有20%短切活性炭纖維和O. 1%陽離子醚化淀粉的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載活性氧化鋁的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載短切活性炭纖維的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。實(shí)施例4:取15塊尺寸為IOOmmX 200mm的長(zhǎng)方形紙蜂窩板(分別含有15層蜂窩層和15層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為20mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為6mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將10層紙蜂窩板浸潰在含有40%分子篩原粉和O. 2%聚乙二醇(MW25000)的漿料中,取出后烘干,而另外5層紙蜂窩則浸潰在含有10%活性炭粉末和O. 5%羧甲基纖維素鈉的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載分子篩原粉的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載活性炭的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。實(shí)施例5:取20塊尺寸為400mmX 200mm的長(zhǎng)方形紙蜂窩板(分別含有20層蜂窩層和20層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為20mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為8mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將10層紙蜂窩板浸潰在含有20%沸石粉末和1%糊化淀粉的漿料中,取出后烘干,而另外10層紙蜂窩則浸潰在含有20%活性炭粉末和0.8%聚乙烯醇(麗10000)的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載沸石粉末的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載活性炭的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。
實(shí)施例6 取15塊直徑為300mm的長(zhǎng)方形紙蜂窩板(分別含有15層蜂窩層和15層隔板層),每層紙蜂窩板的厚度為30mm,蜂窩層截面的正六邊形的邊長(zhǎng)為6mm,在相鄰隔板層的不同位置開孔,并將10層紙蜂窩板浸潰在含有20%蒙脫土粉和O. 2%聚乙烯醇(MW8000)的漿料中,取出后烘干,而另外5層紙蜂窩則浸潰在含有20%活性焦粉末和O. 5%聚乙烯醇 (MW8000)的漿料中,取出后烘干,將負(fù)載蒙脫土粉的紙蜂窩層安置在前,而將負(fù)載活性焦粉末的紙蜂窩安置在后,便獲得了可有效去除廢氣中霧滴和VOC的功能模塊。
權(quán)利要求
1.一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,其特征在于本方法是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的采用紙蜂窩板為基體,在相鄰的隔板層的不同位置打孔,再將紙蜂窩模塊浸潰在含有吸收劑粉末的漿料中,取出后經(jīng)烘干便得到用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊,所采用的紙蜂窩為截面是正六邊形的紙蜂窩,正六邊形的外接圓的半徑為4mnT200mmo
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,其特征在于模塊上的吸收劑粉末為硅藻土、活性炭粉末、活性焦粉末、短切碳纖維、短切活性炭纖維、短切玻璃纖維、活性氧化鋁粉、分子篩原粉、沸石粉、膨脹蛭石粉、蒙脫土粉和水滑石粉當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,其特征在于用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料的固含量為lwt9T50wt%。
4.如權(quán)利要求I所述的一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,其特征在于用于負(fù)載吸收劑粉末的漿料中含有粘附劑,用于將吸附劑粘附在蜂窩層和隔板層上,粘附劑是糊化淀粉、陽離子醚化淀粉、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、分子量在100(Γ2. 5萬之間的聚乙二醇和分子量在2. 5萬 30萬之間的聚乙烯醇當(dāng)中的一種或任意幾種的混合物,粘附劑在漿料中的質(zhì)量濃度為O. lwt9T5wt%。
全文摘要
一種用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊的制備方法,屬于材料制備和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。該方法是采用紙蜂窩為基材,在相鄰的隔板層的不同位置打孔,再將紙蜂窩模塊浸漬在含有吸收劑粉末的漿料中,取出后經(jīng)烘干便得到用于吸收氣流中霧滴和VOC的功能模塊,氣流在該模塊中折流通過,其中的霧滴和VOC將被紙蜂窩內(nèi)壁和隔板層表面的吸收劑所捕捉,從而使該模塊可以在壓降較低的情況下高效去除氣流中的霧滴和VOC,比較適應(yīng)用于餐飲廢氣的凈化處理。
文檔編號(hào)B01D53/02GK102908860SQ20121041874
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者劉海弟, 李偉曼, 黃億蘋, 岳仁亮, 陳運(yùn)法 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院過程工程研究所