

催化燃(rán)烧 活性炭吸附+脱附+催化燃烧成市场主流
发布时间 : 2019-12-28 浏览次数 : 次挥发性有(yǒu)机废气(以下简称VOCs)是一种有害气体,会污(wū)染空气,影响人类的健康,主要成分包括:硫烃、含氧烃、氮烃(tīng)、卤代烃、烃类等多环芳香烃,由于它们的性质相似,它们(men)很容易混合在一起,在人(rén)们(men)的呼吸中,进入人体,对人的器官造成伤害。因此,必须对挥发性有机废气进(jìn)行治理,严格(gé)控制工业排放量。
1活性炭吸附法治
本文所指吸附是(shì)指当气体与多孔固体材料接触时(shí),气体物质中某一物质或多种物质(zhì)在固体材料(liào)的内、外表面处产生积蓄的现象。多孔固体(tǐ)材料称为吸附剂,被吸附积蓄的物质(zhì)称为吸附质。常用的(de)吸附剂有:活性(xìng)炭、活性硅(guī)胶、氧化铝等。气体混合物能否通过吸附分(fèn)离成功,主要取决于(yú)吸附剂对吸附质的吸附效果,因此吸附剂的选择是确定吸附操作的首要问题。
(1) 活性炭具有孔径分布广泛、孔隙率(lǜ)高和比表面积大的优点。
(2)活性(xìng)炭的机械性能高(gāo)、化学性质稳定,能在(zài)较大的pH 范围(wéi)内使用。
(3)活性炭具有一(yī)定的催化活性。
(4) 活(huó)性炭的疏(shū)水性使其对挥发性(xìng)有机化合物(wù)有极强的吸附性,并(bìng)且(qiě)能在较大的湿度下依然保持较强吸附性能。
2.1
活性炭不同孔(kǒng)径的孔隙具有完全(quán)不同(tóng)的吸附(fù)机理(lǐ)。其中(zhōng)微孔(<2nm)吸附基本(běn)符合微孔填(tián)充理论,即固体吸附剂表面存在位势场(chǎng),邻近的VOCs 分子在(zài)场的(de)作用下吸附在吸附剂表面;过渡(dù)孔(kǒng)(2nm 至100nm)吸附时除单分子层和多分子层吸附外,更主(zhǔ)要的(de)是通过毛细凝聚机理产生容积填充吸附;大孔(>100nm)吸(xī)附主要是多分子层吸附,符合BET 理论。此外,活性炭的孔径要和(hé)VOCs 的分子大小相(xiàng)匹配才能被有效吸附。在分子大小相匹配的情况下(xià),活性炭孔(kǒng)径的分布越均匀、孔的形状越规则(zé),则活(huó)性炭吸附效果(guǒ)越好。
2.2
活性炭的活化按活化方式可分为(wéi)物理活化和化学活化。其中物理活化是利(lì)用活性气体在较高温(wēn)度下对活性炭进行弱氧化,常用水蒸气或CO2来活化活性炭(tàn)。化学活化法是在一定温(wēn)度下将活性炭浸渍在化学药品中对其表面进行(háng)改性,常用硝酸及其盐类。
2.3
VOCs浓度对活性(xìng)炭吸附效果(guǒ)有显著影响(xiǎng)。一般(bān)情况下,VOCs初始浓度越大,其对活性炭的穿透时间和饱和时间(jiān)越(yuè)短。活性炭对高浓度(dù)VOCs 吸附的过(guò)程属于物(wù)理吸附,基本不用考虑化学吸附的影响,吸附效果主要取决于活(huó)性炭孔(kǒng)径(jìng)的(de)大(dà)小和(hé)数量(liàng);而对于低浓(nóng)度VOCs 吸附的过(guò)程属于化学吸附,吸附效(xiào)果主要取(qǔ)决于VOCs的化(huà)学性质。
2.4
VOCs的分子量和极性对活性(xìng)炭吸附效果有很(hěn)大(dà)影响。一般情况下,若VOCs结构类(lèi)似,其相对分子质量越大,则被吸附得越多;对分子质(zhì)量和结构都相近的VOCs,则是不饱和性越大越易被吸附。
2.5
VOCs的组分不同,活性(xìng)炭吸附的效果不同。因为VOCs各(gè)组(zǔ)分的吸附亲和力不同,在被活性炭(tàn)吸附时会产生竞争效应。VOCs各组分在活性炭表面的吸附过程是(shì)一个吸附和解离的动态平衡过程(chéng),吸附能力强的VOCs组分先(xiān)达到动态平衡,吸附能力弱的VOCs组分后达到平衡。
3其他挥发性有(yǒu)机(jī)废气(VOCs)治(zhì)理技术
3.1直(zhí)接燃烧法
直接燃烧法,就是使VOCs直接燃烧,其方法就是将(jiāng)VOCs直接通人到焚烧炉中,就可以使VOCs在高温中燃烧。如果VOCs的(de)浓度高,它们在炉中就(jiù)可以很好的燃烧,生成CO2和(hé)H2O,当VOCs浓度低时,此时的燃烧由于不充分,就需要采取(qǔ)一定的措施,如加入(rù)辅助燃料,也会使VOCs燃烧完全,最终使(shǐ)VOCs完(wán)全生成CO2和H2O,这些CO2和H2O就可以排人空气。
3.2催(cuī)化燃烧法
催化燃烧法是在(zài)反应系统加入某种催化剂,在催化剂的作(zuò)用下,使(shǐ)VOCs能够完全反应,生成CO2和H2O,然后将它们排人到空气中的(de)方法。这种催化剂的作用机理,主要是可以降低VOCs的燃点。
3.3生物法
生物过滤法处理VOCs,这种有机废气,主要是工业生产、市政(zhèng)污水、污泥处理的主要来源。为了治理恶臭气体,提出(chū)了生物(wù)过滤法这种技术(shù),近年(nián)来(lái),随着(zhe)科学的发展,发现这种处理方法对处理VOCs也有较好的效(xiào)果。
3.4吸附法
吸(xī)附法是利(lì)用具有微孔(kǒng)结构的吸(xī)附剂,它的方法是利用这种吸附剂,可以将空(kōng)气(qì)中的吸附质吸附在吸附剂的表面上,通过吸附剂的吸附将有机物从主体(tǐ)中分离(lí),这样就可以处理有机废(fèi)气。