低濃度VOCs吸附濃縮材料-活性炭和分子篩
低濃(nóng)度VOCs吸附濃縮材料-活性炭和分子篩摘(zhāi)要
當前(qián)對低濃度、大風量VOCs處理技術主要有間隙式吸附-脫附-催化燃燒技術,和連(lián)續式吸附-脫附-催化燃燒(shāo)技術。間隙式吸附(fù)-脫附-催化燃燒技術通常是活性炭濃縮-催化燃燒技術;連續式
當前對低濃度、大(dà)風量VOCs處理技術主要有間(jiān)隙式吸附-脫附-催化燃燒技術,和連續式吸附-脫附-催(cuī)化燃燒技(jì)術。間隙式吸附-脫附-催化燃燒技術通常是活性炭濃縮-催(cuī)化燃燒技術(shù);連續式吸附(fù)-脫附-催化燃燒技術通(tōng)常是(shì)分子篩轉輪濃縮-催化燃燒技術。低濃度VOCs的濃縮的核心材料是吸附材料,吸附材料也(yě)稱吸附劑,是一種(zhǒng)能有效從氣體或液體中吸附其中某(mǒu)些成分(fèn)的固體物(wù)質。吸附材料應(yīng)具有大的比表麵、適宜的孔結構及表麵結構;對VOCs有強烈的吸附(fù)能力;不(bú)與VOCs和介(jiè)質發生(shēng)化學反應(yīng)。
常見的吸附材料有:活性炭、矽膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土(tǔ)等。這些吸附材料中最具代表性的是活性炭(tàn),吸附性能相當好,用於VOCs吸附(fù)、防毒麵(miàn)具、水體淨化等等。活性炭和分子篩是最為常用的吸附材料,廣(guǎng)泛用於低濃度VOVs的濃縮技術(shù)上。活性炭主要用於間隙式(shì)吸附(fù)-脫(tuō)附(fù);分子篩主要(yào)用於連續式吸附-脫附(如轉輪技術)。
活性炭由於原料來源、製造方法不同,有上千個品種(zhǒng)。以木質活性炭為例,有木(mù)屑、木炭為原(yuán)料的活(huó)性炭;椰子殼、核桃殼、杏核殼等為原(yuán)料的果(guǒ)殼活性炭(tàn);褐煤(méi)、泥煤、煙煤、無煙煤(méi)等為(wéi)原料的煤質活性炭;瀝青等為原料的(de)瀝青(qīng)基球狀石油類活性炭;廢炭為原料進行再活化處理的再生活性炭。還有活性炭纖維。活性碳纖維(wéi)是經過活化的含碳纖維。活性炭可以(yǐ)做成各種形狀,如粉末活性炭、顆粒活(huó)性炭、蜂窩活(huó)性炭。雖然都稱為(wéi)活性炭,不同活性炭(tàn)的(de)製作成本,比表(biǎo)麵積,表麵極性差別很大,直接影響對(duì)VOCs吸附性(xìng)能。水(shuǐ)蒸汽對VOC吸附有抑(yì)製作用,隨著濕度增(zēng)大,VOCs的吸附能力(lì)下降。
沸石分子(zǐ)篩是一(yī)類具有均勻微孔,主要(yào)由矽、鋁、氧(yǎng)及其(qí)它一些金屬陽離子構成的吸附劑,其孔徑與一般分子(zǐ)大小相當。由於分(fèn)子篩由氧化矽(guī)和氧化鋁組成,所以不會燃燒,性質(zhì)穩定。分子篩種類(lèi)繁多(duō),性質不同(tóng),常見的有5A分子篩、Y分子(zǐ)篩、USY分子篩(shāi)、ZSM-5分子篩、b分子篩、13X分子篩等等。
選(xuǎn)擇吸附材料時應關(guān)注如下問題:
1.吸(xī)附材料的性質與材料的種類、製備(bèi)方法等因素有關,選擇吸附材料時應關注飽(bǎo)和吸附量,穿透曲線,脫附溫度等。
2.由於工(gōng)業VOCs的成分非常(cháng)複雜,不管是活性炭還是分子(zǐ)篩對不同有機物的吸附性質差別具大,一般來說對分子量(liàng)小、沸點低的有(yǒu)機物吸附較差(chà)。由(yóu)於吸附過程組(zǔ)分間的競爭和置換作用的存在,使得吸附能力強的VOC影響吸(xī)附能力弱的VOC的吸(xī)附。
3.工業VOCs中高沸點、難脫附物質的存在影響吸附(fù)材料的熱再生,高沸點物質在吸(xī)附材料孔道(dào)的(de)累積,將(jiāng)影響(xiǎng)吸附材料的(de)吸附性能。
4.使用活性炭吸附,熱脫附(fù)時應防止活性炭的燃燒(shāo)。對於(yú)安全等級較高的區域,建議使用分子篩。
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