1.本发明涉及尾气回收利用的技术领域,尤其涉及一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法及系统。
背景技术:2.氯甲烷作为格氏反应中第一步格氏配制中的主要反应原料,为了控制反应速度,降低安全风险,需以气态形式通过鼓泡方式进行气液相接触反应,因气液相反应效率较低,导致反应过程中,会有较多氯甲烷原料未经反应就直接作为尾气排放。目前,氯甲烷尾气还未有有效的尾气处理措施,直接排放,会造成企业的环保压力增加。同时,大量易燃有毒的氯甲烷尾气直接排放,势必增大企业的安全风险。因此,格氏反应氯甲烷尾气的有效回收利用,对于解决企业存在的安全隐患及环保压力很有必要。
3.公开号为cn108586190a的中国发明专利公开了一种从氯甲烷废气中回收氯甲烷的方法,草甘膦是一种常见的除草剂,其生产过程中会副产氯甲烷废气,吸收液和废气在吸收塔中逆向接触,大部分废气被吸收液吸收并从吸收塔底采出,然后经精馏分离,分别在塔顶和塔底采出氯甲烷和吸收液,其余废气从吸收塔顶采出。该方法中用来回收氯甲烷废气的吸收液为苯、乙醇、二氯乙烷的一种或两种以上任意比例的组合物,对含一氯甲烷的尾气中的一氯甲烷的回收利用不完全,处理不彻底,并且,因格式反应尾气中多为有机物质,该方法也不适用于本发明中氯甲烷的回收利用。
技术实现要素:4.为了解决格式反应尾气中氯甲烷的有效回收利用的技术问题,本发明提供了一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法及系统,对尾气中氯甲烷的吸收效果好,回收效率高,系统设备之间的配合度高,保证了排放气达标,减少了环境污染,提高了生产经济性。
5.本发明的具体技术方案为:第一方面,本发明提供了一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-10~0℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂;s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-20℃及以下,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。
6.格式反应尾气经冷凝可去除部分易冷凝回收的气体,其余部分不凝气体中含有氯甲烷。将不凝气体采用吸附剂进行吸附分离,本发明中的改性多孔硅吸附剂具有较大的比表面积,可提高氯甲烷气体的吸附效率,并且,吸附剂基体为多孔硅复合g-c3n4纳米片,g-c3n4纳米片为单层平面材料,其表面富含大量氨基基团,增强碱性吸附中心,对于氯甲烷具有良好的吸附作用。该吸附剂通过吸附、解吸,即可实现循环利用,处理周期短、效率高。经
吸附剂吸收后的气体解吸,再次压缩冷凝,冷凝至-20℃及以下时氯甲烷气体冷凝液化,可进一步去除杂质,得到高纯度的液态氯甲烷产品。
7.作为优选,所述改性多孔硅吸附剂的制备方法包括如下步骤:(1)将乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入水和甲苯的混合溶液中,加热至50~80℃进行反应30~70min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将g-c3n4纳米片加入含氨基硅树脂预聚物中,在70~80℃下反应30~60min,再加入木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺混合,在80~90℃下减压蒸馏2~4h,所述g-c3n4纳米片、含氨基硅树脂预聚物、木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为0.1~0.3:55~70:3~8:10~20;反应完成后放入模具中,固化后得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热焙烧,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
8.有机硅树脂通过焙烧后的二氧化硅作为吸附剂的基体材料,其对于氯甲烷具有较好的吸附作用。甲基苯基硅树脂是有机硅树脂的一种,它兼含甲基硅氧链节和苯基硅氧链节,而木质素磺酸钠由大约50个苯丙烷单元组成,两者的相容性更佳。木质素磺酸钠含有多种官能团,性质活泼,能够与含氨基硅树脂预聚物发生接枝交联反应。有机硅树脂以预聚物形式参与反应,先进行接枝交联,再进行自身的缩合,有助于g-c3n4纳米片在三维交联网状结构中的固定、分散,形成以si-o-si键为分子主链、连接有机碳分子链、及其之间分散有g-c3n4纳米片的交联型高聚物。通过加热焙烧,有机硅树脂形成的二氧化硅成为结构骨架,其间形成大量微孔,之后以氢氧化钙包覆,得到g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂。g-c3n4纳米片表面含有丰富的氨基,可增加吸附剂的碱性中心,再加上焙烧后的部分暴露性,微孔还能增大比表面积,提升对于氯甲烷的吸附性。
9.作为优选,步骤(1)中,所述乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为35~50:25~35:10~15;所述水和甲苯的体积比为1~1.5:1。
10.作为优选,步骤(2)中,所述木质素磺酸钠的分子量为5000~10000。
11.木质素磺酸钠的分子量会影响亲水基团如羟基、酚羟基、羧基、磺酸根的质量分数,不仅会影响亲水性,还会影响与含氨基硅树脂预聚物的接枝交联。并且,木质素磺酸钠中的有机碳分子链会焙烧形成孔洞,分子量的大小会影响微孔的分布、大小以及气体穿过路径,在该分子量下,既不会影响吸附剂多孔结构的强度,也能够达到较大的吸附比表面积,提高吸附量。
12.作为优选,步骤(2)中,所述固化为加温加压固化,温度为90~100℃,压力为3~8mpa。
13.通过温度和压力作用,使得吸附剂能够维持较好的形状,避免其焙烧时的结构坍塌。
14.作为优选,步骤(3)中,所述焙烧的温度为300~400℃,时间为2~4h。
15.同时,焙烧的温度和时间也影响着吸附剂的多孔结构,包括微孔大小、分布以及其形成的结构强度。
16.第二方面,本发明还提供了一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用系统,用于实现上述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,按物流方向包括依次连接的第一冷凝装
置、缓冲装置、吸附装置、压缩装置和第二冷凝装置;所述吸附装置包括至少两个吸收塔;所述吸收塔包括内部的填料层;所述填料层装载有吸附剂;所述吸收塔交替进行吸附和解吸。
17.格式反应尾气经第一冷凝装置冷凝去除部分易冷凝回收的气体后,含氯甲烷的不凝气体进入缓冲装置进行缓冲。之后通入吸附装置,经吸附剂吸附后的气体吸附、解吸后,进入压缩装置。经压缩后的气体进入第二冷凝装置冷凝,冷凝至-20℃及以下时氯甲烷气体冷凝液化,可进一步去除杂质,得到高纯度的液态氯甲烷产品。
18.作为优选,所述缓冲装置包括进气管、第一排气口和第二排气口;所述缓冲装置内设置有氧浓度在线检测仪;所述进气管与第一冷凝装置相连接;所述第一排气口与尾气处理装置相连接;所述第二排气口与吸附装置相连接。
19.缓冲装置上设置氧浓度在线检测仪,如果氧浓度过高,通过第一排气口直接排放至尾气处理装置,符合氧浓度要求的气体则通过第二排气口进入吸附装置。
20.作为优选,所述第二冷凝装置包括冷凝塔和设于冷凝塔上的进气口、出液管;所述进气口与压缩装置相连接;所述出液管与氯甲烷气化装置相连接。
21.经第二冷凝装置得到的液态氯甲烷产品,经氯甲烷气化装置的缓冲、保温保压、气化后,可出料重新回用至格氏配制釜。如果气化后的氯甲烷气体温度过低或回收氯甲烷缓冲罐内物料液位下降过快,则切断出料开关阀。
22.与现有技术对比,本发明的有益效果是:(1)对尾气中氯甲烷的吸收效果好,回收效率高,系统设备之间的配合度高,保证了排放气达标,减少了环境污染,提高了生产经济性;(2)改性多孔硅吸附剂通过加热焙烧,有机硅树脂形成的二氧化硅成为结构骨架,其间形成大量微孔,具有较大的比表面积,可提高氯甲烷气体的吸附效率;(3)吸附剂基体为多孔硅复合g-c3n4纳米片,其表面富含大量氨基基团,增强碱性吸附中心,对于氯甲烷具有良好的吸附作用。
附图说明
23.图1为本发明中格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用系统的结构示意图。
24.附图标记为:第一冷凝装置1、缓冲装置2、进气管201、第一排气口202、第二排气口203、尾气处理装置3、吸附装置4、填料层401、压缩装置5、第二冷凝装置6、进气口601、出液管602、氯甲烷气化装置7、出料口8。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
26.总实施例一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-10~0℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂,其制备方法包括如下步骤:(1)将乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入水和甲苯混合溶液中,所述乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为35
~50:25~35:10~15,所述水和甲苯的体积比为1~1.5:1,加热至50~80℃进行反应30~70min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将g-c3n4纳米片加入含氨基硅树脂预聚物中,在70~80℃下反应30~60min,再加入分子量为5000~10000的木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺混合,在80~90℃下减压蒸馏2~4h,所述g-c3n4纳米片、含氨基硅树脂预聚物、木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为0.1~0.3:55~70:3~8:10~20;反应完成后放入模具中,在温度为90~100℃、压力为3~8mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300~400℃焙烧2~4h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
27.s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-20℃及以下,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。
28.一种用于实现上述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法的系统,按物流方向包括依次连接的第一冷凝装置1、缓冲装置2、吸附装置4、压缩装置5和第二冷凝装置6。格式反应尾气先通入第一冷凝装置1进行冷凝去除部分易冷凝回收的气体,含氯甲烷的不凝气体进入缓冲装置2。缓冲装置2包括进气管201、第一排气口202和第二排气口203,进气管201与第一冷凝装置1相连接。缓冲装置2内设置有氧浓度在线检测仪,如果氧浓度过高,通过与第一排气口202相连接的尾气处理装置3直接排放处理,符合氧浓度要求的气体则通过与第二排气口203相连接的吸附装置4进行吸附。吸附装置4包括至少两个吸收塔,吸收塔内部设有装载有吸附剂的填料层401,吸收塔交替进行吸附和解吸。经吸附剂吸附后的气体吸附、解吸后,进入压缩装置5。经压缩后的气体进入第二冷凝装置6冷凝,冷凝至-20℃及以下时氯甲烷气体冷凝液化,可进一步去除杂质,得到高纯度的液态氯甲烷产品。第二冷凝装置6包括冷凝塔和设于冷凝塔上的进气口601、出液管602,进气口601与压缩装置5相连接,出液管602与氯甲烷气化装置7相连接,液态氯甲烷产品经氯甲烷气化装置7进行缓冲、保温保压、气化后,可经出料口8重新出料回用至格氏配制釜。
29.实施例1一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-5℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂,其制备方法包括如下步骤:(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应45min,再加入6g分子量为5000的木质素磺酸钠和17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏3h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
30.s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-25℃,进行气液分离,得到液态氯甲烷
产品。
31.一种用于实现上述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法的系统,如图1所示,按物流方向包括依次连接的第一冷凝装置1、缓冲装置2、吸附装置4、压缩装置5和第二冷凝装置6。格式反应尾气先通入第一冷凝装置1进行冷凝去除部分易冷凝回收的气体,含氯甲烷的不凝气体进入缓冲装置2。缓冲装置2包括进气管201、第一排气口202和第二排气口203,进气管201与第一冷凝装置1相连接。缓冲装置2内设置有氧浓度在线检测仪,如果氧浓度过高,通过与第一排气口202相连接的尾气处理装置3直接排放处理,符合氧浓度要求的气体则通过与第二排气口203相连接的吸附装置4进行吸附。吸附装置4包括至少两个吸收塔,吸收塔内部设有装载有吸附剂的填料层401,吸收塔交替进行吸附和解吸。经吸附剂吸附后的气体吸附、解吸后,进入压缩装置5。经压缩后的气体进入第二冷凝装置6冷凝,冷凝至-25℃时氯甲烷气体冷凝液化,可进一步去除杂质,得到高纯度的液态氯甲烷产品。第二冷凝装置6包括冷凝塔和设于冷凝塔上的进气口601、出液管602,进气口601与压缩装置5相连接,出液管602与氯甲烷气化装置7相连接,液态氯甲烷产品经氯甲烷气化装置7进行缓冲、保温保压、气化后,可经出料口8重新出料回用至格氏配制釜。
32.实施例2与实施例1的区别在于:一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-5℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂,其制备方法包括如下步骤:(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g乙烯基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到乙烯基乙基苯基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应55min,再加入4.5g分子量为8000的木质素磺酸钠和15g n,n-二甲基甲酰胺混合,在80℃下减压蒸馏2.5h;反应完成后放入模具中,在温度为100℃、压力为5mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至400℃焙烧2h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
33.s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-20℃,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。
34.实施例3与实施例1的区别在于:一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-8℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂,其制备方法包括如下步骤:(1)将45g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和14g乙烯基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应60min,反应完成后,
静置分离水层,得到乙烯基乙基苯基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入65g含氨基硅树脂预聚物中,在75℃下反应40min,再加入7g分子量为5000的木质素磺酸钠和20g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏4h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为6mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至400℃焙烧2h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
35.s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-25℃,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。
36.对比例1与实施例1的区别在于:改性多孔硅吸附剂的制备方法中,不添加木质素磺酸钠。
37.(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应45min,再加入17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏3h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
38.对比例2与实施例1的区别在于:改性多孔硅吸附剂的制备方法中,g-c3n4纳米片添加过多。
39.(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将1.0g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应45min,再加入6g分子量为5000的木质素磺酸钠和17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏3h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
40.对比例3与实施例1的区别在于:改性多孔硅吸附剂的制备方法中,木质素磺酸钠的分子量为3000。
41.(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应45min,再加入6g分子量为3000的木质素磺酸钠和17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏3h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固
体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
42.对比例4与实施例1的区别在于:改性多孔硅吸附剂的制备方法中,木质素磺酸钠的分子量为15000。
43.(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,在70℃下反应45min,再加入6g分子量为15000的木质素磺酸钠和17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在85℃下减压蒸馏3h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
44.对比例5与实施例1的区别在于:改性多孔硅吸附剂的制备方法中,木质素磺酸钠为一同加入反应。
45.(1)将40g乙基三氯硅烷、30g苯基三氯硅烷和12g 3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入400ml体积比为1.3:1的水和甲苯的混合溶液中,加热至75℃进行反应40min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将0.2g的g-c3n4纳米片加入60g含氨基硅树脂预聚物中,再加入6g分子量为5000的木质素磺酸钠和17g n,n-二甲基甲酰胺混合,在80℃下减压蒸馏4h;反应完成后放入模具中,在温度为90℃、压力为4mpa的条件下加温加压固化后,得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热至300℃焙烧3h,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。
46.表1实例氯甲烷收率/%氯甲烷纯度/%实施例195.3898.15实施例294.9298.29实施例395.0498.83对比例191.5097.22对比例292.6198.03对比例393.7397.56对比例493.1297.48对比例593.0898.06表1中,氯甲烷收率为氯甲烷占出料气体的百分比;氯甲烷纯度为出料中氯甲烷占进料中氯甲烷的百分比。
47.如表1所示,本发明中多孔硅改性吸附剂对尾气中氯甲烷的吸收效果好,回收效率
高,系统设备之间的配合度高,保证了排放气达标,减少了环境污染,提高了生产经济性。对比例1表明不添加木质素磺酸钠,吸附剂所形成微孔的数量、大小会显著减少,气体吸附流道并不充分,吸附效率会降低。对比例2表明g-c3n4纳米片的添加量过多,会产生团聚,其在高聚物分子链中的均匀分散性会下降,因而,最终形成吸附剂的吸附性会受到影响。对比例3-4表明木质素磺酸钠的分子量越大,亲水基团的质量分数会降低,不利于接枝交联反应,吸附剂内的结合稳定性会受到影响;木质素磺酸钠的分子量越小,会影响吸附剂内微孔分布,易产生粘连、坍塌,也不利于氯甲烷的吸附性。对比例5表明木质素磺酸钠和g-c3n4纳米片一同加入,不利于g-c3n4纳米片先形成良好分散结构,吸附剂的孔道结构以及均匀吸附性会受到影响。
48.本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
49.以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。
技术特征:1.一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,包括如下步骤:s1:将尾气进行冷凝,冷凝至-10~0℃,进行气液分离,得到不凝气体;s2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-c3n4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂;s3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-20℃及以下,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。2.如权利要求1所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,所述改性多孔硅吸附剂的制备方法包括如下步骤:(1)将乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷滴加入水和甲苯的混合溶液中,加热至50~80℃进行反应30~70min,反应完成后,静置分离水层,得到含氨基硅树脂预聚物;(2)将g-c3n4纳米片加入含氨基硅树脂预聚物中,在70~80℃下反应30~60min,再加入木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺混合,在80~90℃下减压蒸馏2~4h,所述g-c3n4纳米片、含氨基硅树脂预聚物、木质素磺酸钠和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为0.1~0.3:55~70:3~8:10~20;反应完成后放入模具中,固化后得到固体吸附剂;(3)将固体吸附剂加热焙烧,再经过表面氢氧化钙溶液浸渍、干燥,得到改性多孔硅吸附剂。3.如权利要求2所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,步骤(1)中,所述乙基三氯硅烷、苯基三氯硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为35~50:25~35:10~15;所述水和甲苯的体积比为1~1.5:1。4.如权利要求2所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,步骤(2)中,所述木质素磺酸钠的分子量为5000~10000。5.如权利要求2或4所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,步骤(2)中,所述固化为加温加压固化,温度为90~100℃,压力为3~8mpa。6.如权利要求2所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,步骤(3)中,所述焙烧的温度为300~400℃,时间为2~4h。7.一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用系统,用于实现权利要求1-6任一所述的格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法,其特征在于,按物流方向包括依次连接的第一冷凝装置(1)、缓冲装置(2)、吸附装置(4)、压缩装置(5)和第二冷凝装置(6);所述吸附装置(4)包括至少两个吸收塔;所述吸收塔包括内部的填料层(401);所述填料层(401)装载有吸附剂;所述吸收塔交替进行吸附和解吸。8.如权利要求7所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用系统,其特征在于,所述缓冲装置(2)包括进气管(201)、第一排气口(202)和第二排气口(203);所述缓冲装置(2)内设置有氧浓度在线检测仪;所述进气管(201)与第一冷凝装置(1)相连接;所述第一排气口(202)与尾气处理装置(3)相连接;所述第二排气口(203)与吸附装置(4)相连接。9.如权利要求7所述格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用系统,其特征在于,所述第二冷凝装置(6)包括冷凝塔和设于冷凝塔上的进气口(601)、出液管(602);所述进气口(601)与压缩装置(5)相连接;所述出液管(602)与氯甲烷气化装置(7)相连接。
技术总结本发明涉及尾气回收利用的技术领域,公开了一种格氏反应尾气中氯甲烷的回收利用方法及系统,包括如下步骤:S1:将尾气进行冷凝,冷凝至-10~0℃,进行气液分离,得到不凝气体;S2:将不凝气体通过吸附剂进行吸附分离,吸附完成后解吸附,得到吸附气体;所述吸附剂为g-C3N4纳米片复合的改性多孔硅吸附剂;S3:将吸附气体再次进行压缩冷凝,冷凝至-20℃及以下,进行气液分离,得到液态氯甲烷产品。本发明中改性多孔硅吸附剂对尾气中氯甲烷的吸收效果好,回收效率高,系统设备之间的配合度高,保证了排放气达标,减少了环境污染,提高了生产经济性。提高了生产经济性。提高了生产经济性。
技术研发人员:陈骏驰 张聪 冯晖 陈聪 郭安然 周世海
受保护的技术使用者:浙江天成工程设计有限公司
技术研发日:2022.06.23
技术公布日:2022/11/1