催化燃燒 活性炭吸附+脫(tuō)附+催化燃燒成市場主流
發布時(shí)間 : 2019-12-28 瀏覽次數 : 次揮發性有機(jī)廢氣(以(yǐ)下簡(jiǎn)稱VOCs)是一種有害氣體,會汙染空(kōng)氣,影響人類的健康,主要成分包括:硫(liú)烴、含氧烴、氮烴(tīng)、鹵代烴、烴類等多環芳香烴,由(yóu)於它們的性質相似,它們很(hěn)容易混合在一起,在人們的呼(hū)吸中,進入人體,對(duì)人的器官造成傷(shāng)害。因此,必須對揮發性有機廢氣進行治理,嚴格控製工業排放量(liàng)。
1活性炭吸附法治
本文所指吸附(fù)是(shì)指當氣(qì)體與多(duō)孔固(gù)體(tǐ)材料(liào)接觸時,氣(qì)體物質中某一物質或多種物(wù)質在固(gù)體材料的內、外表麵處產生積蓄的現象。多孔固體材料稱(chēng)為吸附劑,被吸附(fù)積蓄的物質稱為吸附質。常用的吸附劑有:活性炭、活性矽(guī)膠(jiāo)、氧化鋁等(děng)。氣體混合物能否(fǒu)通過(guò)吸附分離成功(gōng),主(zhǔ)要取決於吸(xī)附劑(jì)對吸附質的吸附效果,因此吸附劑的選擇是確定吸附操作的(de)首(shǒu)要問題。
(1) 活性炭具有孔徑分布廣泛、孔隙率高和比表麵積(jī)大的優點(diǎn)。
(2)活性炭的機(jī)械性能高、化學性質穩定,能在較(jiào)大的pH 範圍內使(shǐ)用(yòng)。
(3)活(huó)性炭具有一定的催化(huà)活(huó)性。
(4) 活性炭(tàn)的疏水性使(shǐ)其對揮發(fā)性有機化合物有極強的吸附性,並且能在較大的濕度(dù)下依然保持(chí)較強吸附性能。
2.1
活性(xìng)炭不同孔徑(jìng)的孔隙具有(yǒu)完全不(bú)同的吸附(fù)機理。其中(zhōng)微孔(<2nm)吸附(fù)基(jī)本符合微孔填充理論(lùn),即固體吸附劑表麵存在位勢(shì)場,鄰近的VOCs 分子在場的作用下吸附在吸附劑表麵;過渡孔(2nm 至100nm)吸附時除單分子層和多分子層吸附外,更主(zhǔ)要的是通過毛細凝聚機理產生容積填(tián)充吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子層吸附,符合BET 理論(lùn)。此外,活性炭的(de)孔徑要和VOCs 的(de)分子大(dà)小相匹(pǐ)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、孔的形狀越規則,則(zé)活性炭吸附效果越好。
2.2
活性炭的活化按活化方式可(kě)分為物理活化和化學活化。其中物(wù)理活(huó)化(huà)是利用活性氣(qì)體在較高溫度(dù)下對活性炭進行弱氧化,常用水蒸氣或CO2來活化活性炭。化學活化法是在一定(dìng)溫度下將活性炭浸漬在化(huà)學藥品中對其表麵進行改性,常用硝酸(suān)及(jí)其鹽類。
2.3
VOCs濃度對(duì)活性炭吸附效果有顯著影響。一般情(qíng)況下(xià),VOCs初始濃度越大,其對活性炭的穿透時間和飽和時間越短。活性炭對高濃度(dù)VOCs 吸附的過程屬於(yú)物理吸附,基本不用(yòng)考慮化學吸附的(de)影響(xiǎng),吸附效(xiào)果主要(yào)取決於活性炭孔徑的大小和(hé)數量;而對(duì)於低濃度VOCs 吸附的過程屬於化學吸附,吸附效果主要取決於VOCs的化學性質。
2.4
VOCs的分子量(liàng)和(hé)極性(xìng)對活性炭吸附效果有很大影響。一般(bān)情況下,若VOCs結構類似,其相對分子質量越大,則被吸附得越多;對分子質量和結(jié)構都相近的VOCs,則是不飽和性越(yuè)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,在被活性炭吸附時會(huì)產生競爭效應(yīng)。VOCs各組分在活性(xìng)炭表麵的吸附過(guò)程是一個吸附和解離的動態平衡過程,吸(xī)附能力(lì)強的VOCs組分先達到動態平衡,吸附能力弱的VOCs組分後達到平衡。
3其(qí)他揮發性有(yǒu)機廢氣(VOCs)治理技術
3.1直接燃燒法
直接燃燒(shāo)法(fǎ),就是使VOCs直接燃燒,其方法就是將VOCs直接(jiē)通人到焚燒爐中,就可以使VOCs在(zài)高溫(wēn)中燃燒。如果VOCs的濃度高,它們在爐中就可以很好的燃燒,生成CO2和H2O,當VOCs濃度低時,此時的燃(rán)燒由於不(bú)充分,就需要(yào)采取一定的(de)措(cuò)施,如加入輔助燃(rán)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(kě)以(yǐ)排人空氣。
3.2催化燃燒法
催化燃燒法是在反應係統加入某種催化劑,在催化劑的作用下,使VOCs能夠完全反應,生成CO2和H2O,然後將它們排人到空氣中的方法。這種催化劑的(de)作用機理,主要是可(kě)以(yǐ)降低VOCs的燃點。
3.3生物法
生物過濾法處(chù)理VOCs,這種有機廢氣,主要是工業生產、市政汙水、汙泥處理的主要來源。為了治理(lǐ)惡臭氣體,提(tí)出了生物(wù)過濾法這種技術,近年來,隨著科學的發展,發現這種處理方法對處理VOCs也有(yǒu)較好的效果。
3.4吸附法
吸附法是(shì)利用具有微孔結構的吸(xī)附劑,它的方法是利用這種吸附劑,可以將空氣中的吸附質吸附在吸附(fù)劑的表麵上,通過吸附劑的(de)吸附將有機物從主體中分離,這樣就可以處理有機廢氣。



