催化燃燒 活性炭吸附+脫附+催化燃燒(shāo)成(chéng)市場(chǎng)主流
發布時間 : 2019-12-28 瀏覽次數 : 次揮發性有機(jī)廢氣(以下簡(jiǎn)稱VOCs)是一種有害氣體,會汙染空氣(qì),影響人類的健康,主要成分包括:硫烴、含氧烴、氮烴、鹵代烴、烴類等多環芳香烴,由於它們的(de)性質相似,它們很容易混合在一起,在(zài)人們的呼吸中,進入人體,對人的器官造成傷害。因此,必須對揮發性有機(jī)廢氣進行(háng)治理,嚴格控製工業(yè)排放量。
1活性炭吸附法治
本文所(suǒ)指吸附是指當氣體(tǐ)與多孔固體材料接觸時,氣體物質中某一物質或多種物質在固體材料的內、外表麵處產生積蓄的現象。多孔固體(tǐ)材料稱為吸附劑,被吸附積蓄的(de)物質稱(chēng)為吸附質。常用的吸附劑有(yǒu):活性炭(tàn)、活性矽(guī)膠、氧化鋁等。氣體混合物能否(fǒu)通(tōng)過吸附分離成功,主要取決於吸附(fù)劑對吸附質的吸附效果,因此吸附劑(jì)的選擇是確定吸附(fù)操作的首要問題。
(1) 活性炭具有孔徑分布廣泛、孔(kǒng)隙率高和比表麵(miàn)積大的優點。
(2)活性炭的機械性能高、化學性質穩定,能在較大的pH 範(fàn)圍內使用(yòng)。
(3)活性炭具有一定的催化活性。
(4) 活(huó)性(xìng)炭的疏水性使其對揮發性有機化合物有極強的吸(xī)附性,並且能在較大的濕度下依然保持較強吸附性(xìng)能。
2.1
活性炭不同孔徑的孔隙具有完(wán)全不同的(de)吸附(fù)機理。其中微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理論(lùn),即固體吸附劑表麵存在位勢場,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(céng)和多分子層(céng)吸附外,更主要的是通(tōng)過毛細凝聚機理(lǐ)產(chǎn)生容積填充(chōng)吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子(zǐ)層吸附,符合BET 理論。此(cǐ)外,活性炭的孔徑要和VOCs 的分子大小相(xiàng)匹配(pèi)才能被(bèi)有效吸附。在分子大小相匹(pǐ)配的情況下,活性炭孔徑的分布(bù)越均勻、孔的形狀越規則,則活(huó)性炭吸附效果越(yuè)好。
2.2
活性炭的活化按活化方式可分為物理(lǐ)活化和化學活(huó)化(huà)。其中物理活化是利用活性氣體在較高溫度下(xià)對活性炭進行弱氧化,常用水蒸氣(qì)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品中對其(qí)表麵進行改性,常用硝酸(suān)及其鹽類。
2.3
VOCs濃度(dù)對活性炭吸附效果(guǒ)有顯(xiǎn)著影響。一般情(qíng)況下,VOCs初始濃度越大,其對活性炭(tàn)的穿透時間和飽和時間越短。活性(xìng)炭對(duì)高濃度VOCs 吸附的過(guò)程屬於物理吸附,基本不用考慮化學吸附的影響(xiǎng),吸附(fù)效(xiào)果主要取決於活性炭孔徑的大(dà)小和數量(liàng);而對於低濃度VOCs 吸附的過程屬於化學吸附,吸附效(xiào)果主要取決(jué)於VOCs的化學性質。
2.4
VOCs的分子量和極性對活性炭(tàn)吸附(fù)效果有很大影響。一般情況下,若(ruò)VOCs結構類似,其相對分子質量越大,則被吸附得越多;對分子質量和結構都相(xiàng)近的VOCs,則(zé)是不飽和性越大(dà)越易被吸附(fù)。
2.5
VOCs的組(zǔ)分不同,活性(xìng)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產生競爭效應。VOCs各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(fù)能力強的VOCs組分先(xiān)達(dá)到動態平衡(héng),吸附能力弱的VOCs組分後達到平衡。
3其(qí)他揮發(fā)性有機廢氣(VOCs)治理(lǐ)技術
3.1直接燃燒法
直接燃燒法,就是使VOCs直接燃燒,其方法就是將VOCs直接通人到焚燒爐中,就可以使VOCs在高(gāo)溫中燃燒。如果VOCs的濃度高,它們在爐中就可以很好的燃燒,生成CO2和(hé)H2O,當VOCs濃度低(dī)時,此時的燃燒由於不(bú)充分,就需要采取(qǔ)一定的措施,如加入輔(fǔ)助燃料,也會使VOCs燃燒完全,最終使VOCs完全生成CO2和H2O,這些(xiē)CO2和H2O就可以排人空氣。
3.2催化燃燒法
催化燃燒法是在反應(yīng)係(xì)統加入某種催化劑,在催化劑的作用下,使(shǐ)VOCs能夠完全反應,生(shēng)成CO2和H2O,然後將它們排人到空氣中(zhōng)的方(fāng)法。這種催化劑的作用機理,主要是可以降低VOCs的燃點。
3.3生物法
生物過濾法處理VOCs,這種有機廢氣,主要是(shì)工業生產、市政汙水、汙泥處理的主(zhǔ)要來源。為(wéi)了治理惡臭氣體,提出了生物(wù)過濾(lǜ)法這種技(jì)術,近(jìn)年來,隨著科學的發(fā)展,發(fā)現這種處(chù)理方法對(duì)處理VOCs也有較好(hǎo)的效果。
3.4吸附法
吸附法是利(lì)用具有微孔結構的吸附劑(jì),它的方法是(shì)利用這種吸附劑,可以將空氣中的吸附質吸附在吸附劑(jì)的(de)表麵上,通過吸附劑的吸附將有機物從主體中(zhōng)分離,這樣就可以處理有(yǒu)機廢氣。



