N,N-二甲基酰胺水溶液吸收气态甲苯实验研究
张海杰1
寿登2
成卓韦2
宋万康2
1.浙江环耀环境建设有限公司,浙江 杭州 3100142.浙江工业大学环境学院,浙江 湖州 313200
摘要：合成革行业排放的有机废气主要成分为N,N-二甲基甲酰胺(DMF),并伴有少量甲苯、丁酮和乙酸乙酯等化合物.传统处理方法通常依赖水吸收工艺,该工艺会产生富含DMF的水性吸收液.系统探讨了DMF水溶液作为吸收剂,利用填料塔对疏水性甲苯的吸收性能.研究表明,添加DMF显著增强了甲苯与吸收剂基质之间的相互作用.基于密度梯度理论(DGT)的分析显示,甲苯与水或甲苯与 DMF之间的相互作用较弱,而 DMF与水之间存在强氢键.因此,添加DMF可有效增强甲苯与吸收剂分子间的相互作用,从而实现甲苯的高效吸收和资源回收.在动态吸收实验中,40%DMF吸收剂的吸收效率达到 32.0%时,去离子水仅为 12.7%,40%DMF吸收剂的吸收效率比去离子水提高了 2.5倍.停留时间和液气比对DMF水溶液的甲苯吸收效率有显著影响.停留时间从 10s增加到 25 s,在 30 min的操作时间内,吸收效率从 10.0%提升至24.0%.系统在液气比为 15 L/m3 时达到峰值吸收性能,最大效率为 24.3%.此外,30%DMF水溶液对甲苯的饱和吸收量为 14 mg/L,其准亨利定律常数远小于水中的对应值,进一步验证了DMF在甲苯吸收中的增强作用.通过加热蒸馏,甲苯可从DMF吸收剂溶液中高效回收,并且吸收剂再生后几乎保持初始的甲苯吸收能力.在 50℃的解吸温度下,甲苯的解吸效率达到91.2%.经过 8次连续的吸附-解吸循环,DMF溶液对甲苯的吸收饱和容量仍然稳定.这些发现证实了利用DMF水溶液有效吸收低浓度甲苯废气的可行性,并揭示了该技术在处理难水溶性挥发性有机物的实际应用潜力.
关键词：合成革有机废气NN-二甲基甲酰胺(DMF)水吸收甲苯吸收剂挥发性有机化合物(VOCs)
分类号：X701(一般性问题)
资助基金：浙江省科技计划资助项目(2022C03073)推广资助项目(2021HT0009)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 182-191 )
英文信息