VOCs废气处理活性炭吸附设备

使用方法:通过活性炭的自然吸附能力吸附废气,当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交给专业危废公司处理。原理:活性炭净化空气的物理吸附,如图所示四种情况:1.分子直径大于孔的直径,由于空间位阻,分子不能入孔,因此不吸附;2.分子直径等于孔的直径,吸附剂的捕捉力很强,非常适合低浓度吸附;3.分子直径小于孔的直径,孔内发生毛细管冷凝,吸附容量大;4.分子直径远小于孔的直径,吸附分子很容易解吸,解吸速率高,低浓

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使用方法:通过活性炭的自然吸附能力吸附废气,当吸附饱和后,活性炭脱附再生或交给专业危废公司处理。

原理:活性炭净化空气的物理吸附,如图所示四种情况:

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1.分子直径大于孔的直径,由于空间位阻,分子不能入孔,因此不吸附;

2.分子直径等于孔的直径,吸附剂的捕捉力很强,非常适合低浓度吸附;

3.分子直径小于孔的直径,孔内发生毛细管冷凝,吸附容量大;

4.分子直径远小于孔的直径,吸附分子很容易解吸,解吸速率高,低浓度下的吸附量较小。

  活性炭的吸附作用,主要是与活性炭的结构有关。活性炭表面原子通过络合作用、氢键、离子交换等多种方式结合起作用。活性炭虽然吸附速率快,但对有机气体吸附的选择性低,同时,活性炭对有机气体的吸附过程也受多种因素的影响,主要包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。

1、吸附量小

物理吸附存在吸附饱和问题,随着吸附剂的消耗,吸附能力也变弱,使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能,不适用于高浓度废气。吸附时,存在吸附的专一性问题,对混合气体,可吸附性会减弱,同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配,造成脱附现象;更为明显的是,从原理上看活性炭吸附只是将有毒害气体转移,并没有达到分解有害气体的功效。

2、温度影响

在通常情况下,活性炭吸附设备在温度方面,一般要求废气的温度低于40℃,25℃的吸附条件比较好,原则上需要对VOCs 气源进行冷却才能达到这个温度,而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附VOCs,如果废气的温度超过400℃,活性炭的吸附效率就会急速下降。而且,当活性炭吸附一定量的VOCs 后暂停工作,则已经吸附VOCs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附VOCs。

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3、相对湿度影响

相对湿度也会对活性炭吸附设备的 吸附效率产生影响。

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从我国华南地区的一个沿海大省气象局发布的环境数据看到,自2016年4月,该省白天气温已经出现30℃以上的温度,甚至在7-9月份,频繁地出现白天气温超过35℃的极端气候,碳箱蓄热近50℃。另外,该省自2016年3月开始,平均湿度长期超过70%了。再加上企业生产过程中产生的VOCs 的温度长期偏高,所含的湿气也超过了50%。因此,室外环境条件和废气环境条件共同作用下,导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。可想而知,在这种情况下,排出的气体,所含的VOCs肯定是超出了国家规定的可排放标准,直接对大气产生了污染。

4、气压影响

活性炭吸附VOCs过程,如果从低浓度向高浓度吸附,需要确保活性炭在负压环境下才能进行,在工厂生产实际应用中,设备不可能不停运作。当停止工作不再形成负压的环境,活性炭已经吸附的VOCs会脱附释放,再次污染环境。

5、酸性气体影响

活性炭表面酸性与吸附平衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加,则对酸性及中性有机物的吸附能力大幅降低,而大部分VOCs均显酸性。

6、粉尘影响

活性炭对VOCs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的,除了吸附VOCs,也会吸附粉尘,随着活性炭表面粉尘量的增加,活性炭的微孔被堵塞,比表面积降低,降低活性炭对VOCs的吸附能力,致使活性炭“中毒”失活。

7、活性炭吸附不适用废气种类

活性炭虽然便宜,因前期投资少,企业自然选用较多。但使用活性炭吸附法处理VOCs达标排放实际运行中是需要定期更换的,同时自然吸附、脱附管理难、适用性受多种因素影响,不适合含粉尘、水汽、乳状物等废气处理,难稳定环保达标。