劉衛(wèi)東,朱俊峰,王光強,趙國平(安徽豐樂香料有限責(zé)任公司,安徽合肥230088)
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薄荷氣味的凈化方法
劉衛(wèi)東,朱俊峰,王光強,趙國平
(安徽豐樂香料有限責(zé)任公司,安徽合肥230088)
摘要:目的:尋找綠色環(huán)保的薄荷氣味凈化方法,降低薄荷氣體濃度,回收薄荷油。方法:采用水吸收法、水-有機溶劑吸收法、水-有機溶劑-助劑配方吸收法、水-專用助劑配方吸收法和水-樹脂吸收法,并比較各方法的優(yōu)缺點。結(jié)果:水吸收方法吸收能力有限;水-有機溶劑吸收法存在溶劑污染;水-有機溶劑-助劑配方吸收法及水-專用助劑配方吸收法流動性差且起泡沫;水-樹脂吸收法吸收能力強,無污染,可重復(fù)利用。結(jié)論:水-樹脂吸收法吸收效率高,操作方便,回收處理簡單,是綠色環(huán)保的薄荷氣味凈化方法。
關(guān)鍵詞:薄荷;空氣凈化;吸收;樹脂
薄荷油是一種揮發(fā)性植物油,在提取及深加工生產(chǎn)過程中,其揮發(fā)性成分會散發(fā)到空氣中,形成薄荷氣體,影響車間工人的正常操作,同時對周邊環(huán)境造成污染,因此,必須對薄荷氣體進行凈化回收。
薄荷行業(yè)是傳統(tǒng)行業(yè),各生產(chǎn)企業(yè)對薄荷氣味的凈化意識認識不一,其傳統(tǒng)的凈化方法主要為冷凝吸收法,但此方法凈化效率低,不能從根本上解決薄荷氣味的問題。
薄荷是一種醒腦提神的物質(zhì),但薄荷氣味并不是所有人都喜歡,特別是生產(chǎn)薄荷的企業(yè),其揮發(fā)出的薄荷氣味會對周邊居民產(chǎn)生一定的影響,因此,凈化薄荷氣味逐漸被人們重視。目前,國內(nèi)生產(chǎn)薄荷的相關(guān)企業(yè)大多無較成熟的處理薄荷氣味的方法及設(shè)備,處理特定氣體如薄荷氣味成為業(yè)界的難題。
薄荷氣體是揮發(fā)性有機物,其處置方法一直沒有經(jīng)驗可以借鑒。技術(shù)人員通過實驗研究及對比發(fā)現(xiàn),活性炭吸附方法具有吸附的用量及更換、活化難度、二次污染等問題,不符合經(jīng)濟及環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的理念;此外,等離子體等方法均不具有經(jīng)濟性和可操作性。
本文通過實驗研究,在國內(nèi)首家確定了采用水噴淋、油水分離、樹脂吸附的方法凈化薄荷氣味,方法具有經(jīng)濟性、回收效率高等優(yōu)點,社會效益明顯,具有可持續(xù)發(fā)展的潛質(zhì),并且已經(jīng)在生產(chǎn)實際中得到運用,效果良好。
1.1材料
試劑:吐溫-20;甲基硅油;Span60;1,2-丙二醇;十二烷基苯磺酸鈉;液體石蠟;8220乳化劑;AB-8大孔樹脂。
儀器:福立GC9790;蠕動泵(內(nèi)徑Ф34mm,內(nèi)裝網(wǎng)環(huán)型Ф3mm×3mm的高效散裝填料);實驗室定制的玻璃吸收塔;循環(huán)水泵。
1.2方法
采用液體吸收方法,當(dāng)氣體與液體接觸時,部分氣體會溶解在液體中,通過不斷增加氣液接觸面積,達到將絕大部分氣體吸收的目的。
2.1水吸收法[1]
采用低溫水吸收薄荷氣味,在車間進行吸收實驗,實驗后水相有薄荷氣味,萃取,未檢測到薄荷油物質(zhì)。
2.2水—有機溶劑吸收法[2](表1)
表1 吸收液配比及薄荷油回收
水-有機溶劑吸收法較水冷凝法有較大的進步,此法是先將下層水通過蠕動泵送入塔頂,采用噴淋的方式將薄荷帶入水相,上層的甲基硅油吸收帶入水相中的薄荷油,但吸收效果尚不顯著。
2.3水-有機溶劑-助劑配方吸收法[3](表2)
此法是將有機溶劑與水通過助劑形成乳化液,再通過乳化液吸收薄荷氣味。
此法取得較好的吸收效果,但實驗中存在配制的乳化劑成果凍狀及泡沫狀等現(xiàn)象,影響了吸收液流動,以致無法繼續(xù)使用,因而此方法不合適。
2.4水-專用助劑配方吸收法[4](表3)
此法將乳化劑8220添加到水中,形成了較好的乳化體系,吸收液流動性較好。
表3 吸收液配比及薄荷油回收
此法吸收效果尚可,主要是乳化劑8220需經(jīng)處理,回收的薄荷油中含乳化劑成分,無法重復(fù)利用薄荷油,且在實驗過程中易出現(xiàn)塔內(nèi)泡沫現(xiàn)象,因此限制了此法的應(yīng)用。
2.5水-樹脂吸收法[5](表4)
此法是通過水噴淋吸收薄荷氣體,吸收過薄荷氣體的水再經(jīng)過樹脂,樹脂吸附水中的薄荷油,水得以再生,再吸收薄荷氣體,吸收薄荷氣體的樹脂經(jīng)過蒸餾脫去薄荷油,又可吸收薄荷氣體,循環(huán)往復(fù)。此法操作簡便,投入少,樹脂可重復(fù)使用,且無污染,適合現(xiàn)代環(huán)保要求。實驗蠕動泵在轉(zhuǎn)速500r/min條件下的吸收情況如表4。
表4 吸收液配比及薄荷油回收
從表4可以看出,通過第二與第三批比較可知,噴淋吸收效果較鼓泡吸收效果好;同時,樹脂可循環(huán)套用三次以上。
從樹脂吸收的檢測數(shù)據(jù)(表5、表6)看,回收薄荷油含量與板框配料油有差別,主要原因是板框過料時間變化較多,因此,板框房空間薄荷濃度變化大。從數(shù)據(jù)的比對情況看,差別不是很大,回收的薄荷油可回收使用。
表5 回收薄荷油實驗數(shù)據(jù)
表6 板框配料油含量
表7 各吸收方法的優(yōu)缺點比較
綜合比較上述5種吸收方法,認為水—樹脂吸收法吸收效果較好(以單位樹脂吸收量比較,其吸收能力為每100g樹脂可吸收薄荷油4.3g),方法操作簡便,投入少,樹脂可重復(fù)使用,且無污染,適合現(xiàn)代環(huán)保要求。
水-樹脂吸收法處理薄荷氣味經(jīng)濟環(huán)保,屬綠色方法。樹脂的種類還可進一步優(yōu)化選擇,如大孔樹脂D101型、XDA型和H型大孔吸附樹脂等,以期達到更好的吸收效果。
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Absorption Method of Mint Odor
LIU Wei-dong,ZHU Jun-feng,WANG Guang-qiang,ZHAO Guo-ping
(Hefei Fengle Spices Limited Liability Company,Hefei 230088,China)
Abstract:Objective: to find a way to absorb the scent of peppermint,reducing mint gas concentration,recovery of peppermint oil. Method: the advantages and disadvantages of each method are compared with the method of water absorption,water- organic solvent absorption,water- organic solvent- additives absorption,water- special emulsifier absorption and waterresin absorption. Result:the ability of water absorption is limited. Water- organic solvent absorption has a solvent pollution. Water- organic solvent- additives absorption and water- special emulsifier absorption have the defects of illiquid and foaming. Water- resin absorption absorbs abilitystrong,nopollution,can be reused.
Key words:mint;air purification;absorption;resin
doi:10.3969/j.issn.1008- 553X.2016.03.012
中圖分類號:TU834.8
文獻標識碼:A
文章編號:1008- 553X(2016)03- 0035- 03
收稿日期:2016- 03- 01
作者簡介:劉衛(wèi)東(1969-),男,畢業(yè)于安徽農(nóng)學(xué)院(現(xiàn)安徽農(nóng)業(yè)大學(xué))機電專業(yè),工程師,從事香精、香料的研發(fā)工作,13805699226,0551- 62239581,616212585@qq.com。