活性炭和沸石轉輪對有機廢氣相對濕度的要求
活性炭吸附濃(nóng)縮與沸石轉輪吸附濃縮已經(jīng)成為當前VOC有機廢氣治理市(shì)場上兩種主流的治理工(gōng)藝。然而活性炭(tàn)的吸附淨化(huà)效率有衰減快及易著火等安(ān)全隱患,沸石轉輪目前已經逐漸被國內的廣大業主所接受(shòu)。
我們發現,在沸石(shí)轉(zhuǎn)輪的技術(shù)交流(liú)中,一般會調研業主的廢氣的(de)相對濕度,因為(wéi)沸石轉輪的選型中,沸石轉輪廠(chǎng)家一般(bān)會要求(qiú)提供廢氣的相對濕度,由於相對濕度(dù)超過80%RH,沸石轉輪的淨化效率將會(huì)出現極大(dà)的下降。所以沸(fèi)石(shí)轉輪工藝,如果廢氣的相對濕度超過80%RH,需要增加調濕單元。
那麽,活性炭對廢氣的相對濕度有沒有要求呢?不但有,而且相對(duì)濕度的要求比沸石轉輪還要低,活性(xìng)炭對廢氣相對濕度的(de)要(yào)求為60%。而(ér)目前我們見到的活性炭吸附脫附設備中幾乎(hū)沒有調濕單(dān)元。
根據《疏水(shuǐ)性沸石分子篩的特性及表麵改(gǎi)性研究》文章分析:活性炭這種疏水性吸附(fù)材料,當相對濕度超過60%後便開始(shǐ)吸水(shuǐ),但疏水性沸石在相對濕度達到80%時(shí),都能保持幾乎不吸附水的特性。
沸石疏水的原理分析(xī):
常用的沸石分子篩是一種人工合成的不溶性鋁矽酸鹽,它的晶體結構屬立方晶係,由Si/O和 Al/O四麵(miàn)體結構單元所組成。其中矽原子或鋁原子構成四麵體的中心,所有(yǒu)矽氧四麵體和(hé)鋁氧四麵體都是通過共用頂點的氧原子而連接成多元環,多元環(huán)互相連接而(ér)成(chéng)立體的骨架。這類鋁矽酸鹽中矽氧(yǎng)比(bǐ)為1∶2,符合於最簡單式SiO2。由於(yú)在格架中有Al3+離子代替(tì)了Si4+離子,格架就帶負電荷,為平衡Al/O 四麵體的負(fù)電荷,在格架的空隙中必須存在補償電荷(hé)的陽離子(zǐ)存在,這些陽離子便成為極性點(diǎn),使沸石分子篩具有親水特性。人工合成的沸石的吸濕能力比矽膠還強,能達到每升空氣中的水分低於10-4mg。因此要提高(gāo)沸石分子篩的疏水性,就要通過消除極性離子,即降低結晶中鋁的含量,疏水沸石結晶骨架中,沒有鋁原子,隻有矽(guī)與氧原子。矽與氧(yǎng)原子的鍵距為1.6,離子半徑(jìng)各(gè)為0.40及1.40,因此吸(xī)附微孔被氧原子所包圍。這種 Si -O -Si 鍵中的氧原子並不呈堿性,也不形成氫鍵。從而微孔表麵無極性,表現(xiàn)出疏水特性。