影響活性炭吸附裝置吸附VOCs性能的因素剖析

 

　　VOCs的處理方法要點(diǎn)有：物理法和生化法。當(dāng)中物理法要點(diǎn)有吸附法、離別法，生化法要點(diǎn)有熱氧化法、催化燃燒法、生物氧化法、電暈法等，當(dāng)中吸附法是常用的凈化方法，而活性炭是常用的吸附劑。

 

　　吸附是指當(dāng)氣體與多孔固體原料觸摸時(shí)，氣體物質(zhì)中某一物質(zhì)或多種物質(zhì)在固體原料的內(nèi)、外觀面處產(chǎn)生儲(chǔ)蓄的現(xiàn)象。多孔固體原料稱為吸附劑，被吸附儲(chǔ)蓄的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。常用的吸附劑有：活性炭、活性硅膠、氧化鋁等。氣體夾雜物可否通過吸附離別成功，要點(diǎn)取決于吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附成效，因而吸附劑的挑選是必定吸附操作的要點(diǎn)問題?；钚蕴孔鳛楝F(xiàn)在常用的VOCs吸附劑，要點(diǎn)有下面***色。(1) 活性炭具有孔徑渙散普通、孔隙率高和比外表積***的***勢(shì)。(2)活性炭的機(jī)械性能高、化學(xué)實(shí)質(zhì)安穩(wěn)，能在較***的pH 界限內(nèi)運(yùn)用。(3)活性炭具有必定的催化活性。(4) 活性炭的疏水性使其對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物有極強(qiáng)的吸附性，并且能在較***的濕度下依然保持較強(qiáng)吸附性能。

 

　　活性炭孔隙渙散對(duì)VOCs 吸附成效的剖析活性炭差異孔徑的孔隙具有徹底差異的吸附機(jī)理。當(dāng)中微孔(<2nm)吸附根本契合微孔填充談?wù)?，即固體吸附劑外表存在位勢(shì)場(chǎng)，附近的VOCs 分子在場(chǎng)的效果下吸附在吸附劑外表;過渡孔(2nm 至100nm)吸附時(shí)除單分子層和多分子層吸附外，更要點(diǎn)的是通過毛細(xì)凝聚機(jī)理產(chǎn)生容積填充吸附;***孔(>100nm)吸附主若是多分子層吸附，契合BET 談?wù)?。其他，活性炭的孔徑要和VOCs 的分子***小相匹配才干被有用吸附。

 

　　在分子***小相匹配的情況下，活性炭孔徑的渙散越均勻、孔的方法越規(guī)律，則活性炭吸附成效越***。通過活性炭對(duì)甲醛氣體的吸附實(shí)驗(yàn)，闡明吸附成效與活性炭孔結(jié)構(gòu)和甲醛分子的外表官能團(tuán)親近相關(guān)：活性炭的微孔比外表積越***，其外表能越高，吸附成效越明顯;若活性炭過渡孔比外表積***，則吸附抵達(dá)均勻的韶光短。性炭活化方法對(duì)VOCs吸附成效的剖析活性炭的活化按活化方法可分為物理活化和化學(xué)活化。

 

　　當(dāng)中物理活化是欺詐活性氣體在較高溫度下對(duì)活性炭進(jìn)行弱氧化，常用水蒸氣或CO2來活化活性炭。化學(xué)活化法是在必定溫度下將活性炭浸漬在化學(xué)藥品中對(duì)其外表進(jìn)行改性，常用硝酸及其鹽類。R.R.Bansod 等使用差異原料和差異方法制備的活性炭對(duì)苯、二氯甲烷、四氯化碳等化合物進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果標(biāo)明，活性炭的制備原料和制作過程對(duì)活性炭吸附實(shí)力有顯赫影響。差異初始濃度VOCs吸附成效的剖析VOCs濃度對(duì)活性炭吸附成效有顯赫影響。

 

　　一般情況下，VOCs初始濃度越***，其對(duì)活性炭的穿透韶光和飽滿韶光越短。活性炭對(duì)高濃度VOCs 吸附的過程歸于物理吸附，根本不必研討化學(xué)吸附的影響，吸附成效要點(diǎn)取決于活性炭孔徑的***小和數(shù)目;而關(guān)于低濃度VOCs 吸附的過程歸于化學(xué)吸附，吸附成效要點(diǎn)取決于VOCs的化學(xué)實(shí)質(zhì)。進(jìn)行了差異濃度的甲苯吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果標(biāo)明，差異濃度甲苯的10% 穿透吸附劑的韶光與吸附質(zhì)初始濃度的對(duì)數(shù)存在線性關(guān)系，即吸附質(zhì)初始濃度越***，其透過吸附劑的韶光越短，吸附質(zhì)的吸附成效越***。對(duì)差異分子量和極性VOCs吸附成效的剖析VOCs的分子量和極性對(duì)活性炭吸附成效有很***影響。一般情況下，若VOCs結(jié)構(gòu)相同，其相對(duì)分子質(zhì)量越***，則被吸附得越多;對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)都附近的VOCs，則是不飽滿性越***越易被吸附。

 

　　使用差異原料制配的活性炭吸附苯、二氯甲烷、氯仿和四氯化碳4 種VOCs。結(jié)果標(biāo)明，活性炭對(duì)苯的吸附成效更強(qiáng)，由于苯有較高的吸附熱和較低的熵變。差異組分VOCs吸附成效的剖析VOCs的組分差異，活性炭吸附的成效差異。由于VOCs各組分的吸附親和力差異，在被活性炭吸附時(shí)會(huì)產(chǎn)生競(jìng)賽效應(yīng)。VOCs各組分在活性炭外表的吸附過程是一個(gè)吸附和解離的動(dòng)態(tài)均勻過程，吸附實(shí)力強(qiáng)的VOCs組分先抵達(dá)動(dòng)態(tài)均勻，吸附實(shí)力弱的VOCs組分后抵達(dá)均勻。

 

　　對(duì)活性炭吸附成效的剖析VOCs流量、吸附劑的填充密度等對(duì)吸附質(zhì)的吸附成效都有差異水準(zhǔn)的影響。結(jié)果標(biāo)明，VOCs的流量加***會(huì)較快抵達(dá)穿透點(diǎn)和吸附飽滿點(diǎn)，吸附曲線斜率固定，使穿透曲線產(chǎn)生前移;吸附劑填充密度對(duì)吸附質(zhì)穿透韶光與飽滿韶光都有影響，吸附劑填充密度***有利于吸附。