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    用活性炭吸附技術治理有機廢氣的優缺點

    發布時間:2021/2/2 15:05:17瀏覽量:

    常見的有機廢氣處理工藝有:活性炭/棉吸附、生物洗滌吸收、等離子、光催化氧化、冷凝回收、催化燃燒、熱力焚燒等。但選擇哪種合適有效的處理工藝,就需要根據實際情況進行工藝比選。

    正常情況下,首先需要考慮廢氣中的污染因子、產生濃度、廢氣排放量,其次就是要考慮需要的去除效率,在了解上述兩方面的基礎上,再考慮采用何種工藝。

    活性炭吸附技術工藝原理及適用范圍

    活性炭是經過活化處理后的碳,其具備比表面積大,孔隙多的特點,使其具有較強吸附能力。顆粒碳比表面積一般可達700—1200m2/g,其孔徑大小范圍在1.5nm一5um之間。其吸附方式主要通過2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當氣體分子經過活性炭表面,范德華力起主導作用時,氣體分子先被吸附至活性炭外表面,小于活性炭孔徑的分子經內部擴散轉移至內表面,從而達到吸附的效果,此為物理吸附;二是吸附質與吸附劑表面原子間的化學鍵合成,此為化學吸附?;钚蕴课揭话氵m用于大風量、低濃度、低濕度、低含塵的有機廢氣。

    影響吸附效果的因素

    活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面積、孔隙大小、分子間力、化學鍵合成等因素影響;而在實際應用中,對活性炭裝置的設計,關鍵是活性炭的過濾面積、過濾風速、活性炭的層厚。

    活性炭過濾風速在《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ2026—2013)中,可以查到固定床吸附,采用顆粒狀吸附劑氣體流速宜低于0.6m/s,采用纖維狀吸附劑氣體流速宜低于0.15m/s,采用蜂窩狀吸附劑氣體流速宜低于1.2m/s;過濾面積即可根據處理風量和過濾風速計算得出。

    碳層厚度的設計,就需要結合廢氣的產生濃度、去除效率、活性炭的更換時長等因素進行。一般會采用2種方式計算碳層厚度:一是,根據活性炭需要的更換周期,來確定活性炭的總的裝填量,之后再根據過濾面積計算碳層厚度;二是,在考慮吸附箱尺寸大小、碳層風阻、過濾風速的情況下,依照經驗直接選定一個厚度值。

    以上設計基于活性炭的吸附速率為一個恒定值或者無限大到可忽略不計的情況下設計的。而實際中吸附速率目前還不能有效計算出,不同的碳、不同的過濾風速、不同的風壓等等,都會影響碳層的速率吸附速率。

    單獨使用活性炭工藝,其運行存在主要風險是活性炭的更換周期,基本上每間隔一段時間就需要更換活性炭,雖然前期投入比較少,但維護保養需要比較耗費精力,從長遠來看設備維護也是一項很大的支出。

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