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低浓度VOCs吸附浓缩材料
发布时间:2021-02-20 点击: 次   编辑:baidu.com

随着国家对污染管控的越来越严,VOCs排放监管也越来越规范。低浓度、大风量VOCs的列入监管处理的范围。当前对低浓度、大风量VOCs处理技术主要有间隙式吸附-脱附-催化燃烧技术,和连续式吸附-脱附-催化燃烧技术。间隙式吸附-脱附-催化燃烧技术通常是活性炭浓缩-催化燃烧技术;连续式吸附-脱附-催化燃烧技术通常是分子筛转轮浓缩-催化燃烧技术。低浓度VOCs的浓缩的核心材料是吸附材料,了解吸附材料的性能,用好VOCs吸附材料对浓缩催化燃烧技术非常重要。最近收集了一些吸附材料的文献资料,希望对使用吸附浓缩技术的企业有帮助。

1.什么是吸附材料

吸附材料也称吸附剂,是一种能有效从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。吸附材料应具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构;对吸附质(VOCs)有强烈的吸附能力;不与吸附质(VOCs)和介质发生化学反应。

常见的吸附材料有:活性炭、硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等。这些吸附材料中最具代表性的是活性炭,吸附性能相当好,用于VOCs吸附、防毒面具、水体净化等等。

2.吸附材料的主要参数

饱和吸附容量:吸附容量是单位重量吸附剂达到吸附饱和时能吸附的吸附质(VOC)的量,单位为mg/g。不同VOCs,由于化学性质不同,沸点不同,饱和吸附量差别很大,可用等温吸附线测量饱和吸附量。

穿透曲线:吸附剂在固定床吸附废气吸附操作时,从穿透点开始到出、入口气流中吸附质浓度相等为止这段时间内出,流出口浓度随时间的变化曲线称为穿透曲线。由于穿透曲线易于测定和描绘,它反映床层吸附负荷曲线形状,从而确定其床层传质区长度。吸附过程中,流出气体中出现吸附质时,这个点称为穿透曲线的穿透点,也可用流出物浓度为进料浓度的5%或10%为作为穿透点。到达穿透点时吸附剂的吸附量称为穿透吸附量,或穿透容量。

图1是典型的穿透曲线(来自百度),进一步说明了吸附过程吸附带的移动和穿透点,吸附带的高度(传质区长度)越小吸附剂的利用率越高。

voc吸附

voc吸附_活性炭吸附voc效率_活性炭吸附voc设计

脱附温度:脱附是吸附的逆过程,是使已被吸附的组分达到饱和的吸附剂中析出亚博集团 ,吸附剂得以再生的操作过程。脱附也是被吸附于界面的物质在一定条件下,离逸界面重新进入体相的过程yabo网页版 ,也称解吸。脱附有热脱附,减压脱附,冲洗脱附等等工艺。低浓度VOCs吸附的浓缩脱附往往采用热脱附,脱附温度就是指吸附在吸附材料表面VOC通过热脱附再生,所需要的最低温度。

高性能的吸附材料应该具备量饱和吸附量大、吸附带窄,热脱附温度越低。

3.吸附材料的吸附性能

活性炭和分子筛是最为常用的吸附材料,广泛用于低浓度VOCs的浓缩技术上。活性炭主要用于间隙式吸附-脱附;分子筛主要用于连续式吸附-脱附(如转轮技术),以下主要分析活性炭和分子筛。

3.1活性炭

由于原料来源、制造方法不同,活性炭有上千个品种。以木质活性炭为例,有木屑、木炭为原料的活性炭;椰子壳、核桃壳、杏核壳等为原料的果壳活性炭;褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤等为原料的煤质活性炭;沥青等为原料的沥青基球状石油类活性炭;废炭为原料进行再活化处理的再生活性炭。还有活性炭纤维。活性碳纤维是经过活化的含碳纤维。活性炭可以做成各种形状,如粉末活性炭、颗粒活性炭、蜂窝活性炭。虽然都称为活性炭,不同活性炭的制作成本,比表面积,表面极性差别很大,直接影响对VOCs吸附性能。水蒸汽对VOC吸附有抑制作用,随着湿度增大voc吸附,VOCs的吸附能力下降。

曹利等[环境科学与技术,2012,35:160]测量了甲苯、苯、乙酸乙酯、丙酮4种VOC在活性炭(比表面积1017m2/g)上的吸附等温线(图1),发现饱和吸附容量分别为:甲苯0.323g/g;乙酸乙酯0.286g/g;苯0.278g/g;丙酮0.238g/g。可见,活性炭对不同VOC的饱和吸附量是不同的。

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