催化燃燒 活性炭(tàn)吸附+脫附+催化燃燒成市場主(zhǔ)流
發布時間 : 2019-12-28 瀏覽次數 : 次揮發性有機廢氣(以下簡稱VOCs)是一種有害氣體,會(huì)汙染空氣,影(yǐng)響人類的健(jiàn)康,主要成分(fèn)包括:硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環芳香烴,由於(yú)它們的性質相似,它們(men)很容(róng)易混合在一起,在人們的呼吸中,進入人體,對人的器官造成傷害。因此,必須對揮發性有機廢氣進(jìn)行治理(lǐ),嚴(yán)格控製工業排放量。
1活性炭吸附(fù)法治
本文所(suǒ)指吸附是指當氣(qì)體與多孔固體材(cái)料接觸時,氣體物質中某一(yī)物質或多種物質在固體材料的內、外(wài)表麵處產生積蓄的現象。多孔固體材料稱為吸附劑,被吸附積蓄的物質(zhì)稱(chēng)為吸附(fù)質。常用(yòng)的吸附劑有:活(huó)性炭、活性矽膠、氧化鋁等。氣體混合物能否通過吸附分離成功,主要取決於吸附劑對吸附質的吸附效果,因此吸附劑的(de)選擇是確定吸附操(cāo)作的首要問題。
(1) 活性炭具有(yǒu)孔徑分布廣泛、孔隙率高和比表麵積大的優點。
(2)活性炭的(de)機械性能高、化學性質穩定,能在較大的pH 範圍內使用。
(3)活性炭具有一定的催化活性。
(4) 活性炭的疏水(shuǐ)性使其對揮發(fā)性有機(jī)化合物(wù)有極強的吸附性,並且能(néng)在較大的濕(shī)度下依然(rán)保持較強吸(xī)附性能。
2.1
活性炭不同孔徑的孔隙具有完全不同的吸附機理。其中(zhōng)微孔(<2nm)吸附基(jī)本符合微孔(kǒng)填(tián)充理論,即(jí)固體吸附劑表麵存在位勢場,鄰近的VOCs 分子在場(chǎng)的作用下吸附在(zài)吸附劑表麵;過渡孔(2nm 至100nm)吸(xī)附時除單分子層和多分子層吸(xī)附外,更主要的是通過毛細(xì)凝聚機理產生容積填充吸附(fù);大孔(>100nm)吸附主要是多分子層吸附,符(fú)合BET 理論。此外,活性(xìng)炭的孔(kǒng)徑要和VOCs 的分子大小相匹配才能被有效吸附(fù)。在分子大小相匹配的情況下,活性炭孔徑的分布越均勻、孔的形狀越規則,則活性炭吸(xī)附效果越(yuè)好。
2.2
活性(xìng)炭的活化按活化方式可(kě)分為物理活化和化學活(huó)化。其中物理活化是利用活性氣體在較高溫度下對活性炭進(jìn)行弱氧化,常用水蒸氣或CO2來活化活性炭。化(huà)學活化法是在一定溫度(dù)下將(jiāng)活性炭浸漬在化學藥品中對其表麵進行改性,常用硝酸及其(qí)鹽類(lèi)。
2.3
VOCs濃度對活性炭吸附效果有顯著影響。一般情況下,VOCs初始濃度越大,其對活(huó)性(xìng)炭的穿透時間和飽和時間越短。活性炭對高濃度VOCs 吸附的過程屬於物理吸附,基本不用考慮化學吸附的影響,吸附效果主要取決於活性炭孔徑(jìng)的(de)大小和數量;而對於(yú)低濃度VOCs 吸附的(de)過程屬於化學(xué)吸附,吸附效果主要取決(jué)於VOCs的化學(xué)性質。
2.4
VOCs的分子量和極性對活性炭吸附效果有(yǒu)很大影響。一般情況下,若VOCs結(jié)構類似,其相對分(fèn)子質(zhì)量越大,則被(bèi)吸附得(dé)越多;對分子質量和結構都相近的VOCs,則是不飽和(hé)性越大越易被吸附。
2.5
VOCs的組分不同,活性炭吸附的效果不同。因為VOCs各組分的吸附親和力不同,在被活性炭(tàn)吸附時會產生(shēng)競爭效(xiào)應。VOCs各組分在活性炭表麵的吸附過(guò)程是一個(gè)吸附和解(jiě)離的動態平衡過程,吸附能力強的(de)VOCs組分先達到動態平衡,吸附能力弱的VOCs組分後達到平衡(héng)。
3其他(tā)揮發性有機廢氣(VOCs)治理技術
3.1直接燃燒法
直接燃燒法,就是使VOCs直接燃燒,其方法就是將VOCs直接通人到焚燒爐中,就可以使VOCs在(zài)高溫中燃燒。如果VOCs的濃度高,它們在爐中就可以很好的燃(rán)燒,生成CO2和H2O,當VOCs濃度低時,此時的燃燒由於不(bú)充分,就需要采取一定的措施,如加入輔助(zhù)燃料,也會使VOCs燃燒完全,最終使VOCs完全生成CO2和H2O,這些CO2和H2O就可以(yǐ)排人空氣。
3.2催化燃燒法
催化燃(rán)燒法是(shì)在反應係統(tǒng)加(jiā)入某種催化劑,在催化劑的作用下,使VOCs能夠完全反應,生(shēng)成CO2和H2O,然後將它們排人到(dào)空氣中的方法。這種催化劑的作用機理,主要是(shì)可以降低VOCs的燃點。
3.3生物法
生物過濾法處理VOCs,這種有機廢氣,主(zhǔ)要是工(gōng)業(yè)生(shēng)產(chǎn)、市政汙水、汙泥處(chù)理的主要來源(yuán)。為了治理惡臭氣體,提出(chū)了生物過濾法這(zhè)種技術,近年來,隨著科學的發展,發現這種處理(lǐ)方法對處(chù)理VOCs也有較好的效果。
3.4吸(xī)附法
吸附法是利用具有微孔結構的吸附劑,它的(de)方法是利用(yòng)這種吸附劑,可以將空氣中的吸附質(zhì)吸(xī)附在吸附劑的表麵上,通過吸附劑的吸附將有機物從主(zhǔ)體(tǐ)中分離(lí),這樣就可(kě)以處理有機廢氣。



