气体吸附分离技术与大气污染防治

近年在采用干法（吸附剂吸附法）、湿法脱硫技术领域开展了较多研究，工业化应用已很成熟。 吸附法脱除废气中的SO₂又分为物理吸附法和化学吸附法，物理吸附时被选择性吸收的SO₂可通过升温或降压解吸出来，化学吸附时吸附剂同时起催化作用，被吸附的SO₂被废气中的氧氧化成SO₃，后者在与水生成硫酸。目前，国内关于采用吸附法净化SO₂的报道多为实验研究报告。

　　（4）含三氯乙烯、三氯乙烷等卤代烃的排放废气净化

　　含卤代烃的废气净化目前较为成熟的技术是溶剂吸收或吸附法处理，如：（1）彩色显象管生产线清洗阴罩时挥发的三氯乙烷气体刺激人体粘膜，长期接触能使运动神经系统受损，无论从环境保护还是降低生产成本来看都必须回收利用。航天总公司四院四十二所成功开发了应用活性炭纤维回收三氯乙烷，避免了环境污染，使用效果良好。（2）在工业上应用很广的三氯乙烯，是对人体和环境都有较大危害的有毒污染物，含三氯乙烯工业废气排放前必须脱除其中超标含量的TCE，应用吸附法可有效控制排放尾气中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯，西南化工研究院在这方面开展了较多实验研究，并取得了良好的实验效果。

　　（5）含高沸点有机物的尾气净化

　　目前，采用吸附法净化、回收排放尾气中的有机组份的工业应用是比较成功的，采用的通常流程为TSA或PTSA流程，既可有效脱除有机污染物又可回收有用组份。根据大量实验研究，西南化工研究院在已开发的多套PSA装置的预处理装置中，成功地采用TSA、PTSA技术很好地解决含高沸点有机物的尾气净化，如苯、萘等的脱除。

　　（6）排放气中一氧化碳的脱除

　　CO是一种易燃易爆有毒的气体，未经处理排放到大气中将严重污染环境，所以严格控制排放气中CO含量是非常有意义。目前，国内北京大学开发的13X分子筛载体的Cu（I）吸附剂、南京化工大学开发的稀土复合铜（I）吸附剂都是很好的CO吸附剂。实验表明，采用PSA或TSA技术脱除CO是一种有效的手段， 排放气中的CO可控制在1ppm以内。

　　（7）含氟排放废气的净化

　　含氟(主要为HF和SiF₄)废气数量虽然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性较大，对人体的危害比SO₂大20倍，因此工业生产排放气必须控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生产冰晶石，尽管从理论上可采用吸附法结合其他化学法处理含氟废气，但目前国内应用PTSA回收含氟排放废气的工业装置尚未见报道。

　　（8）从富含甲烷气源中浓缩、回收甲烷

　　矿井瓦斯是在采煤过程中产生的，瓦斯气中含有25~45％的甲烷及其它一些组份，其热值仅2500kcal/m³左右，难以利用，通常排入大气，以致污染环境。我国每年约有30亿m³瓦斯放空。因此有效利用矿井瓦斯已成为一个热门课题。西南化工研究设计院开始采用PSA技术从矿井瓦斯中浓缩甲烷的实验研究，可以把甲烷浓度从20%提高到50~95％，浓缩后的富甲烷气热值明显提高，可以作为优质燃料和化工原料。

　　（9）工业二氧化碳排放的控制

　　近年来，由于CO₂排放量增加（每年以二氧化碳形式放入大气中的碳约为50亿吨），大气中二氧化碳已从工业污染时代的270ppm上升到近500ppm，大量二氧化碳在大气中的积聚引发全球的温室效应已经引起了人类的重视。从含CO₂浓度较高的排放废气中回收CO₂既解决了环境问题，又回收了有用组份，减少了资源浪费。从富含二氧化碳的工业废气中回收二氧化碳这些工业废气主要有：石灰窑气（含二氧化碳28%~38%）、制氨和制氢装置副产气（含二氧化碳28%~99%）、烟道废气（含二氧化碳10%~18%）及脱碳再生气等。通过提纯，产品二氧化碳的纯度可达99.5~99.99%，指标均可达到或超过二氧化碳食品添加剂国家标准（GB1917－80）。

　　（10）PSA富氧处理城市垃圾废气

　　随着城市化建设规模的不断扩大，城市每天产生的垃圾量激剧增加，目前主要采用空气燃烧的方式人类的生活垃圾，每天通过燃烧垃圾产生的大量含VOC有毒废气给环境造成极大的污染；如采用PSA技术从空气富集氧气（氧纯度可达到93％）替代空气处理城市垃圾，则大大降低了有毒废气的排放量。

　　结束语

　　随着对吸附分离研究机理的不断深入，结合其他化工处理技术，吸附分离技术必将在环境保护领域发挥越来越重要作用。

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　参考文献

　　（1）童志权，陈焕钦编著 工业废气污染控制与利用. 北京：化学工业出版社，1989.612-614

　　（2）陈健，魏玺群. 废气中三氯乙烯的脱除及回收新工艺. 天然气化工 1999，Vol.24(4),25-28

　　（3）刘锦，王正方. 1,1,1-三氯乙烷回收装置  化工环保 P22－24 2000,Vol 20(1)

　　（4）覃世金 "黄磷生产中‘三废’综合利用的思路" 湖北化工 1997（2）51－53

　　（5）周波 "黄磷电炉尾气的应用实践" 云南化工 1996（4）44－45

　　（6）何寿林，汪鸿. "回收利用黄磷尾气的建议" 化工矿山技术 1997, vol.26(2) 53

　　（7）藏云鹏 "氟化氢废气的处理" 玻璃与搪瓷 Vol.17(5)

　　（8）吴克义  "氧化铝吸附氟化氢的特性" 环境污染与防治 1996 Vol.12(1),34-36

　　（9）Shakirov, B.S. Kompleksn. Ispol'z. Miner. Syr'ya,(10),85-8(Russian) 1992

　　（10）hakirov, B.S..Khim. Prom-st. (Moscow),(3-4),148-9(Russian) 1993.

　　（11）Kataoka,Masaki;Hara,Kozo. JP 10279301 A2 1998

　　（12）居沈贵，刘晓勤，等 天然气化工1998,Vol 23(1)，29－32

　　（13）居沈贵，刘晓勤，等 天然气化工2000,Vol 25(3)，22－25

　　（14）陈鸿雁，涂晋林，等 华东理工大学学报，1995，Vol.21(1),1-5

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