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分析影响有机废气治理活性炭吸附效率的影响因素

发布作者:兰炭烘干机   发布时间:[2019-05-14]   点击次数:[317]

  分析影响有机废气治理活性炭吸附效率的影响因素

  活性炭孔经及空隙分布对VOCs有机废气的吸附效果分析

  活性炭不同孔径的孔隙具有完全不同的吸附特性。其中活性炭微孔(<2nm)吸附基本符合微孔的填充理论,即固体吸附剂表面存在位势场,邻近的VOCs 有机废气分子在场的作用下吸附在活性炭表面;过渡孔(2nm 至100nm)吸附时除单分子层和多分子层吸附外,更主要的是通过毛细凝聚机理产生容积填充吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子层吸附,符合BET 理论。此外活性炭的孔径要和VOCs有机废气的分子大小相匹配才能被有效吸附。在分子大小相匹配的情况下,活性炭孔径的分布越均匀、孔的形状越规则那么活性炭吸附效果就越好。通过活性炭对甲醛气体的吸附试验证明吸附效果与活性炭孔结构和甲醛分子的表面官能团密切相关:活性炭的微孔比表面积越大,其表面能越高,吸附效果越明显;若活性炭过渡孔比表面积大,则吸附达到平衡的时间短。

  活性炭的活化方式对VOCs有机废气吸附效果的分析

  活性炭的活化方式可分为物理活化和化学活化。其中物理活化是利用活性气体在较高温度下对活性炭进行弱氧化,常用水蒸气或CO2来活化活性炭。化学活化法是在一定温度下将活性炭浸渍在化学药品中对其表面进行改性,常用硝酸及其盐类。R.R.Bansod 等利用不同原料和不同方法制备的活性炭对苯、二氯甲烷、四氯化碳等化合物进行吸附试验。经过试验结果表明活性炭的制备材料和制作过程对活性炭吸附能力有显著影响。

  初始浓度不同的VOCS有机废气吸附效果的分析

  VOCs有机废气的浓度对活性炭吸附效果有显著影响。在一般情况下VOCs有机废气的初始浓度越大,其对活性炭的穿透时间和饱和时间越短。活性炭对高浓度VOCs 吸附的过程属于物理吸附,基本不用考虑化学吸附的影响,吸附效果主要取决于活性炭孔径的大小和数量;而对于低浓度VOCs 吸附的过程属于化学吸附,吸附效果主要取决于VOCs的化学性质。进行了不同浓度的甲苯吸附试验。结果表明,不同浓度甲苯的10% 穿透吸附剂的时间与吸附质初始浓度的对数存在线性关系,即吸附质初始浓度越大,其透过吸附剂的时间越短,吸附质的吸附效果越好。

  对不同分子量和极性VOCs吸附效果的分析

  VOCs的分子量和极性对活性炭吸附效果有很大影响。一般情况下,若VOCs结构类似,其相对分子质量越大,则被吸附得越多;对分子质量和结构都相近的VOCs,则是不饱和性越大越易被吸附。利用不同原料制配的活性炭吸附苯、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳4 种VOCs。结果表明,活性炭对苯的吸附效果更强,因为苯有较高的吸附热和较低的熵变。

  不同成分组成的VOCs有机废气吸附效果的分析

  有机废气治理活性炭吸附VOCs有机废气的组成成分不同,活性炭吸附的效果业大不相同。因为VOCs有机废气各组成成分的吸附亲和力不同,在被活性炭吸附时就会产生竞争效应。VOCs各组成成分在活性炭表面的吸附和解离是在吸附过程中的一个动态平衡过程,吸附能力强的VOCs有机废气组成成分会先达到一个动态平衡的状态而在吸附能力弱的VOCs有机废气组成成分则会后达到一个平衡状态。

  其他要素对活性炭吸附效果的分析处了以上的一些因素外VOCs有机废气的流量、吸附剂的填充密度等对活性炭的吸附效果都有不同程度的影响。通过利用活性炭吸附苯系物的试验表明,VOCs有机废气在流量加大的情况下会较快到达穿透点和吸附饱和点但吸附曲线斜率不变使穿透曲线发生前移,活性炭的填充密度对有机废气穿透时间与活性炭的饱和时间都有一定影响,活性炭的填充密度大有利于对有机废气的吸附。

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