活性炭的吸脫附容量的影響因素
Date:
2023-05-23
活性炭的吸脫附容量的影響因素主要有：VOCs各組分的性質(zhì)（如相對(duì)分子質(zhì)量、偶極距、分子大小等）、混合氣體的組成成分（如共存水、氧氣等）、操作條件（如吸附溫度、床層尺寸等）
活性炭的吸脫附容量的影響因素主要有：VOCs各組分的性質(zhì)（如相對(duì)分子質(zhì)量、偶極距、分子大小等）、混合氣體的組成成分（如共存水、氧氣等）、操作條件（如吸附溫度、床層尺寸等）。
活性炭對(duì)廢氣吸附的特點(diǎn)：
（1） 對(duì)于芳香族化合物的吸附優(yōu)于對(duì)非芳香族化合物的吸附；對(duì)帶有支鍵的烴類物理的吸附優(yōu)于對(duì)直鏈烴類物質(zhì)的吸附；對(duì)含有無機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附總是低于不含無機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附。
（2） 對(duì)分子量大和沸點(diǎn)高的化合的的吸附總是高于分子量小和沸點(diǎn)低的化合物的吸附?；钚蕴康目讖揭臀劫|(zhì)的分子或離子的幾何大小相匹配才能利用。
（3） 一般認(rèn)為，當(dāng)活性炭表明形成堿性氧化物時(shí)，活性炭更易于吸附酸性化合物；當(dāng)表面形成酸性化合物時(shí)，則有利于堿性化合物的吸附。
（4） 混合氣體組分越多，活性炭吸附容量降低越嚴(yán)重。
（5） 吸附質(zhì)濃度越高，吸附量也越高；吸附劑內(nèi)表面積越大，吸附量越高。
（6） 水分子層的覆蓋導(dǎo)致活性炭對(duì)極性較強(qiáng)的溶劑的吸附力減小，并隨著水蒸氣含量的高，影響越顯著。氣體濕度大于50%時(shí)，對(duì)吸附的抑制作用顯著增強(qiáng)，特別是對(duì)低濃度的 VOCs 影響非常顯著。通常濕度在40%以上時(shí)吸附量開始下降，80%以上時(shí)吸附量下降50%。
（7） 溫度的影響。吸附是放熱反應(yīng)。溫度降低有利于吸附，溫度升高有利于脫附。吸附熱，即活性炭吸附單位重量的吸附質(zhì)溶質(zhì)放出的總熱量，以KJ/mol為單位。吸附熱越大，溫度對(duì)吸附的影響越大。另一方面，溫度對(duì)物質(zhì)的溶解度有影響，因此對(duì)吸附也有影響。
（8） 若以粒狀活性炭為吸附劑，溫度控制在40℃以內(nèi)，設(shè)備的氣流空塔速度一般只取0.1-0.6m/s（0.3-0.4m/s時(shí)吸附效果好），而用蜂窩狀活性炭為吸附劑時(shí)，設(shè)備的氣流空塔速度可以在較大范圍內(nèi)選取，可取到2m/s的高空塔速度，因此蜂窩狀活性炭很適合應(yīng)用在大風(fēng)量條件下對(duì)廢氣進(jìn)行吸附凈化。低濃度低流速均有利于吸附，穿透和吸附平衡時(shí)間更長。
（9） 吸附帶的長度隨著流速的增大而增大，隨著活性炭粒徑的增大而增加。對(duì)于單一組份來說，吸附帶長度隨著吸附流速增回而增加，隨活性炭的粒徑增回而增加。對(duì)于多組份來說，吸附量低的優(yōu)先穿透，吸附量高的后穿透。在吸附帶重合區(qū)，優(yōu)先吸附的被后吸附的壓縮。
1.2 活性炭的吸附特點(diǎn)
單純的活性炭因?qū)撼粑镔|(zhì)無特別的選擇吸附性能，且吸附量過小，幾乎不單獨(dú)用來處理惡臭氣體。而浸漬活性炭（或稱添載活性炭）是常用的脫臭劑，用于脫臭的浸漬炭可分為三類——堿性臭氣脫除用炭（添載酸或用酸進(jìn)行處理，使具有離子交換功能的特殊活性炭，可去除如氨堿性氣體）；酸性臭氣脫除用炭（添載堿或鹵素系金屬鹽，使具有觸媒作用的特殊活性炭，可去除硫化氫、甲基硫醇等酸性氣體）；中性臭氣脫除用炭（添加了鹵素系金屬鹽等化合物，使具有觸媒功能的特殊活性炭，可去除甲硫醚、二甲硫醚等中性氣體）。添加銅系和鐵系金屬鹽類或氧化物的活性炭可用于脫除硅烷氣體；添加化合物的活性炭用于脫除氨氣。
2 活性炭的脫附
脫附是創(chuàng)造與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的條件，引入物質(zhì)或能量使吸附質(zhì)分子與活性炭之間的作用力減弱或消失，從而除去可逆吸附質(zhì)。
方法主要取決于活性炭的類型和活性炭吸附物質(zhì)的性質(zhì)，同時(shí)操作要保證不使影響活性炭吸附性能的主要孔隙容積損失太多。要達(dá)到90%以上，而強(qiáng)度基本不變或稍有降低，炭的機(jī)械磨損和破碎要少。
常用的脫附方法有兩種，即減壓脫附與加熱脫附。采用加熱脫附常見的如高溫蒸氣脫附、氮?dú)饷摳郊岸栊詺怏w脫附等。要使吸附的溶劑完全脫附出來，需要大量的蒸氣，增加了運(yùn)行成本。如果控制蒸氣用量，溶劑殘留量增加，同時(shí)在脫附干燥段易造成溶劑揮發(fā)，從而引起排放的污染物濃度超標(biāo)。變壓脫附溫度可以不變，一般吸附48h后減壓或者是抽真空解吸30min。
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