催化燃燒 活性(xìng)炭吸附+脫附+催化燃燒(shāo)成市場主流
發布時間 : 2019-12-28 瀏覽次數 : 次(cì)揮發性有機廢氣(以下簡稱VOCs)是一種有害氣體,會汙染空氣,影響人類的健康,主要成分包(bāo)括:硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環芳(fāng)香烴,由於它(tā)們的性質(zhì)相(xiàng)似,它們很容易混合在(zài)一起,在人(rén)們的(de)呼吸中,進入人(rén)體,對人的器官造成(chéng)傷害。因此,必須對揮發性有機廢(fèi)氣進行治理(lǐ),嚴格控製工業排放量。
1活性炭(tàn)吸附法治
本文所指吸附是指當氣體與多孔固體材料接觸時,氣體物質中某一物質或多種物質(zhì)在固體材(cái)料的內、外表(biǎo)麵處產生積(jī)蓄(xù)的現象。多孔固體材料稱為吸附劑,被吸附積蓄的物質稱為吸附質。常用的吸(xī)附劑有:活性炭、活性矽膠、氧化鋁等。氣體混合物能(néng)否通過吸附分離成(chéng)功,主(zhǔ)要(yào)取決於吸附劑對吸附質的吸附效果,因此吸附劑的選擇是確定吸附操作(zuò)的首要問題。
(1) 活性炭具有孔(kǒng)徑分布廣泛、孔隙率高和比表麵積大(dà)的優點。
(2)活性炭的機械性能高、化學性質穩定,能在較大的pH 範圍內使用(yòng)。
(3)活性炭具有一定的催化(huà)活性。
(4) 活性炭的疏水性使其對揮發性有機化合物(wù)有極強的吸附性(xìng),並且能在較大的濕度(dù)下依然保持較強吸附性能。
2.1
活性(xìng)炭不同孔(kǒng)徑(jìng)的孔隙具(jù)有完全不同的(de)吸附機理。其中微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理論,即固體吸附劑表麵(miàn)存在位勢場,鄰近的VOCs 分子在場的作用下吸(xī)附(fù)在吸附劑(jì)表麵;過渡孔(2nm 至100nm)吸附時除(chú)單分子層(céng)和多分子層吸附外,更主(zhǔ)要的是通過毛細凝(níng)聚機理產生容積填充吸附;大(dà)孔(>100nm)吸附主(zhǔ)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(xiàng)匹配才能(néng)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(kǒng)的形狀越(yuè)規則,則活性(xìng)炭吸附效果越好。
2.2
活性炭的活化按活化方式(shì)可(kě)分為物理(lǐ)活化和化學活化。其中物理(lǐ)活化是利用活性(xìng)氣體在較(jiào)高溫(wēn)度下對活性炭進行弱氧化,常用水蒸(zhēng)氣或CO2來活化活性炭。化學活化法是在一定溫度下將活性炭浸漬在化學藥(yào)品中對其表麵進行改性,常用硝(xiāo)酸及其鹽類。
2.3
VOCs濃(nóng)度對活性炭吸附效果(guǒ)有顯(xiǎn)著影響。一般情況下,VOCs初始濃度越大,其對活性炭的(de)穿透時間和飽和時間越短。活性炭對高濃(nóng)度VOCs 吸附(fù)的過程屬於物理吸附,基(jī)本(běn)不用考慮化學吸附的影響,吸(xī)附效果主要取決於(yú)活性炭(tàn)孔(kǒng)徑的大小和數量;而對於低濃度VOCs 吸附的過程屬於(yú)化學吸(xī)附,吸附效果主要取決於VOCs的(de)化學性質。
2.4
VOCs的分子量(liàng)和極性對活性炭吸附(fù)效果(guǒ)有很大影響。一般情況(kuàng)下,若VOCs結構類似(sì),其相對分子質(zhì)量越大,則被吸附得越多(duō);對分(fèn)子質量和結構都相近的VOCs,則是不(bú)飽和性越大越易被吸(xī)附。
2.5
VOCs的(de)組分不同,活性炭吸附的效(xiào)果不同。因為VOCs各(gè)組分的吸附親和力不同,在被活性炭吸附時會產(chǎn)生競爭效應。VOCs各(gè)組分在活性炭表麵的吸附過程是一個吸附和解離的動態平衡過程,吸附能力強(qiáng)的VOCs組分先達到動態平衡,吸附能力弱的VOCs組(zǔ)分後(hòu)達到平衡。
3其他揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)治理技術
3.1直接燃燒法
直接燃燒法,就是(shì)使VOCs直接燃(rán)燒,其方法就是將VOCs直接通人到焚燒爐中,就可以使VOCs在高溫中燃燒。如(rú)果VOCs的(de)濃度高,它們在爐中就可以很好的燃燒,生成CO2和(hé)H2O,當VOCs濃(nóng)度低時,此時的燃燒由於不充分(fèn),就需(xū)要采取一定的措施,如加(jiā)入輔助燃料,也會使(shǐ)VOCs燃燒完全,最終使VOCs完全生成CO2和H2O,這些CO2和H2O就可以排(pái)人空氣。
3.2催化燃燒法
催化燃燒法是在反應係統加入(rù)某種催化劑,在催化(huà)劑的作用下(xià),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(cuī)化劑的作(zuò)用機理,主要是可以降低VOCs的燃點。
3.3生物法
生物過濾法處理VOCs,這(zhè)種有機廢氣,主要(yào)是工業生(shēng)產、市政汙水、汙泥(ní)處理的主(zhǔ)要來源。為了治理惡(è)臭氣體,提出了生物過濾(lǜ)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也有較好(hǎo)的效(xiào)果(guǒ)。
3.4吸附法
吸附法是利(lì)用具有(yǒu)微孔結構的吸附劑,它的方法是利用這種吸附劑,可以將空氣中的吸附(fù)質吸(xī)附在吸附劑的表麵上,通過吸附劑的吸附將有機物從主體中分離,這樣就可以處理有機(jī)廢氣(qì)。