乐途/影响活性炭吸附VOCs效果的因素

2020-08-27 18:00:30 admin 987
在本文中,吸附是指气体与多孔固体材料接触时,气体中的一种或多种物质在固体材料的内外表面聚集的现象。多孔固体材料称为吸附剂,吸附而积累的吸附剂称为吸附剂。常用的吸附剂有:活性炭、活性硅胶、氧化铝等。吸附能否成功分离气体主要取决于吸附剂对吸附剂的吸附效果,因此吸附剂的选择是确定吸附操作的首要问题。活性炭作为最常用的VOCs吸附剂,具有以下特点。
(1)活性炭具有孔径分布广、孔隙率高、比表面积大的优点。(2)活性炭具有较高的机械性能和稳定的化学性能,可在较大的pH范围内使用。(3)活性炭具有一定的催化活性。(4)活性炭的疏水性使其对挥发性有机化合物具有很强的吸附性,在较高湿度下仍能保持较强的吸附性能。
活性炭孔隙分布对VOCs 吸附效果的分析
活性炭的孔径具有完全不同的吸附机理。微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理论,即固体吸附剂表面存在一个势场,吸附是在相邻VOCs分子的作用下吸附在吸附剂表面。在过渡孔(2nm ~ 100nm)的吸附过程中,除单分子层和多分子层的吸附外,本体填充吸附主要通过毛细管凝结机制产生。大孔(>100nm)的吸附主要是多分子层吸附,这与BET理论一致。此外,活性炭的孔径需要与VOCs的分子尺寸相匹配,才能被有效吸附。在分子尺寸匹配的情况下,活性炭孔径分布越均匀,孔径形状越规则,活性炭的吸附效果越好。
证明了吸附效果密切相关的活性炭的孔隙结构和表面官能团的甲醛分子通过活性炭对甲醛气体的吸附试验:大的比表面积活性炭的微孔隙,表面能越高,吸附效果越明显。活性炭过渡孔比表面积大时,吸附达到平衡的时间短。
性炭活化方式对VOCs吸附效果的分析
活性炭的活化可分为物理活化和化学活化。物理活化是利用活性气体在较高温度下对活性炭进行弱氧化,常用水蒸气或CO2来活化活性炭。化学活化法是将活性炭在一定温度下浸渍在化学物质中进行表面改性。硝酸及其盐类是常用的。
r.r.p ansod等利用不同原料、不同方法制备的活性炭对苯、二氯甲烷、四氯化碳等化合物进行了吸附试验。结果表明,活性炭的制备材料和工艺对活性炭的吸附能力有显著影响。
不同组分VOCs吸附效果的分析
VOCs的组分不同,活性炭对VOCs的吸附效果也不同。由于VOCs组分的吸附亲和力不同,在被活性炭吸附时会产生竞争效应。VOCs组分在活性炭表面的吸附过程是一个吸附与解离的动态平衡过程,吸附能力强的VOCs组分先达到动态平衡,吸附能力弱的VOCs组分后达到平衡。
素对活性炭吸附效果的分析
VOCs流量和吸附剂填充密度对吸附剂的吸附效果有不同的影响。袁文辉研究了活性炭对苯系物的吸附实验。结果表明,增大的VOCs流量会迅速达到渗透点和吸附饱和点,吸附曲线斜率保持不变,使渗透曲线向前移动。吸附剂填充密度对吸附剂的渗透时间和饱和时间有影响,吸附剂填充密度高有利于吸附。

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