论文部分内容阅读
近年来,随着工业的不断发展以及人类活动范围的日益扩大,环境问题日益突出。挥发性有机化合物(VOCs)可对人类健康和生存环境产生直接的危害而被列为大气污染物。本文以VOCs中的甲苯作为对象,首先对石蜡油脱除甲苯的吸收过程进行实验研究,然后对吸收液进行再生实验研究,基于实验数据采用Aspen Plus软件对吸收和解吸模型进行模型验证与参数优化,并建立吸收-解吸全流程工艺,最后对涂装行业尾气中甲苯的脱除进行模拟研究。主要研究结论如下:1.应用填料塔和旋转填充床对石蜡油脱除甲苯的吸收实验。结果表明,在最优的操作条件下,填料塔中甲苯的脱除率要高于旋转填充床,而旋转床中的气相总传质系数KGa要远大于填料塔。2.应用旋转床对吸收液解吸实验。结果表明,甲苯的解吸率随温度(50~90℃)、气量(100~300 L·h-1)以及转速(600~1400 rpm)的增大而增大,随液量(7.2~16.8 L·h1)的增大而减小;液相总传质系数KLa随温度和转速的增大而增大,随气量的增大先增大后保持稳定,随液量几乎不发生明显变化。3.应用Aspen Plus模拟软件,基于填料的流通截面积守恒和体积守恒的原则,构建旋转填充床的解吸模型,采用实验数据进行模型验证,模拟结果与实验值吻合较好,误差在±20%左右。4.模拟结果表明,吸收工艺的最佳条件:温度30℃,压力1.8atm,气液比20:1,甲苯脱除率达99%以上;解吸工艺的最佳条件:温度140℃,压力1kPa,气液比5:1,解吸率接近90%;涂装行业中石蜡油脱除甲苯全流程模型的尾气中甲苯的浓度为7.38 ppm,符合排放控制标准。