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影響活性炭吸附VOCs效果的因素分析
閱讀:32 發(fā)布時間:2024-11-30影響活性炭吸附VOCs效果的因素分析
VOCs的處理方法主要有:物理法和生化法。
其中物理法主要有吸附法、分離法,生化法主要有熱氧化法、催化燃燒法、生物氧化法、電暈法等,其中吸附法是的凈化方法,而活性炭是的吸附劑。
1、活性炭吸附法治理VOCs的工藝
活性炭吸附法治理VOCs工藝技術(shù)有變壓吸附、變溫吸附,兩者聯(lián)用的變溫- 變壓吸附和變電吸附。
2、活性炭吸附VOCs的影響因素
吸附是指當(dāng)氣體與多孔固體材料接觸時,氣體物質(zhì)中某一物質(zhì)或多種物質(zhì)在固體材料的內(nèi)、外表面處產(chǎn)生積蓄的現(xiàn)象。多孔固體材料稱為吸附劑,被吸附積蓄的物質(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。氣體混合物能否通過吸附分離成功,主要取決于吸附劑對吸附質(zhì)的吸附效果,因此吸附劑的選擇是確定吸附操作的首要問題?;钚蕴孔鳛槟壳暗腣OCs吸附劑,主要有以下特點(diǎn):
(1) 活性炭具有孔徑分布廣泛、孔隙率高和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)。
(2) 活性炭的機(jī)械性能高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,能在較大的pH 范圍內(nèi)使用。
(3) 活性炭具有一定的催化活性。
(4) 活性炭的疏水性使其對揮發(fā)性有機(jī)化合物有的吸附性,并且能在較大的濕度下依然保持較強(qiáng)吸附性能。
活性炭孔隙分布對VOCs 吸附效果的分析
活性炭不同孔徑的孔隙具有不同的吸附機(jī)理。其中微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理論,即固體吸附劑表面存在位勢場,鄰近的VOCs 分子在場的作用下吸附在吸附劑表面;過渡孔(2nm 至100nm)吸附時除單分子層和多分子層吸附外,更主要的是通過毛細(xì)凝聚機(jī)理產(chǎn)生容積填充吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子層吸附,符合BET 理論。此外,活性炭的孔徑要和VOCs 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況下,活性炭孔徑的分布越均勻、孔的形狀越規(guī)則,則活性炭吸附效果越好。
通過活性炭對甲醛氣體的吸附試驗(yàn),證明吸附效果與活性炭孔結(jié)構(gòu)和甲醛分子的表面官能團(tuán)密切相關(guān):活性炭的微孔比表面積越大,其表面能越高,吸附效果越明顯;若活性炭過渡孔比表面積大,則吸附達(dá)到平衡的時間短。