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活性炭处理排放VOCs气体的功能比较

2018-04-30 08:38:43 益达滤材 阅读

   经过对活性炭的表征动态吸附/脱附试验,探究2类吸附资料固定床工艺用于非接连、非安稳类型的大风量、低浓度挥发性有机物(VOCs)排放操控的使用远景。成果表明:孔径散布较为会集,约在0.8nm,比表面积为393.76m~2˙g~(-1);活性炭孔径散布具有广谱性,微孔会集在1~2nm之间,比表面积为1026.71m~2˙g~(-1)。活性炭对二甲苯的平衡吸附量总体高于,其平衡吸附容量随气相平衡浓度温度的动摇要大于。动态吸附穿透试验成果显现单位传质区长度的均匀传质速率是活性炭的约1.42~1.66倍。相同吸附脱附温度条件下,活性炭的作业容量要大于。在210℃时根本脱附彻底,且可得到48倍以上的浓缩脱附气体。50次的吸附、脱附重复试验对的功能影响不大。作为吸附资料脱附单位质量的二甲苯所需能耗是活性炭的2.9~4.2倍。活性炭可选用不同的工艺办法使用于低浓度、大风量、非安稳排放的VOCs气体的净化。

    近年来,挥发性有机化合物(VOCs)的经济有效操控已成为环保作业的热门[1-3]。大气中VOCs的来历许多,其间工业源包含石油化工、包装印刷、纺织印染、轻工、涂装精细化工等职业,其生产工艺进程都会排放出许多的VOCs气体[4-6]。现在许多工艺发生VOCs废气的特色为大风量、低浓度,且许多为间歇性排放,无处理直接排放已无法满足日趋严厉的排放规范要求。活性炭吸附、热空气脱附加催化焚烧工艺在早期排放要求不高、处理目标以沸点较低的有机物为主的情形下,在处理净化大风量、低浓度有机气体的场合得到不少使用[7],但在处理一些沸点较高的有机污染物或为了进步净化效率而将热脱附空气温度进步至120℃以上时,存在较大的安全隐患。近年来,沸石转轮因安全性好而在低浓度、大风量排气场合取得了较多的使用[8-11],但从技术经济的视点,沸石转轮更适合于接连排放、浓度相对安稳的有机气体排放的操控。

相对于转轮类工艺,固定床吸附对于空隙排放,且污染物浓度动摇较大的排气,其安稳合格性更好。本研讨以二甲苯为试验目标,经过颗粒活性炭颗粒对低浓度有机气体的吸附/脱附功能试验,结合吸附剂的表征成果,评论比较2类吸附剂的特色,探究2类吸附剂组成的固定床使用于非接连,非安稳类型的大风量、低浓度有机物污染气体的净化远景。

1资料与办法

1.1试验资料

    试验选用的吸附资料为活性炭。为Honewell所产的HiSiv1000型,归于憎水性;活性炭为煤制柱状(市售),直径为4mm,CTC(四氯化碳吸附值)为61.32%;二甲苯为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。

1.2吸附剂表征

    活性炭的氮气吸附/脱附曲线、比表面积、孔径散布孔容由ASAP2020C型吸附仪测定(Micromeritics,USA)。吸附资料的比表面积选用BET法核算,微孔的比表面积选用T-Plot方程[12]核算,微孔孔容选用Horvath-Kawazoe方程[13-14]核算。

1.3动态试验流程及设备

1.3.1吸附设备检测办法

    自建试验设备如图1所示,设备由配气体系、吸附体系、检测体系组成。配气体系由风机、枯燥设备、转子流量计、微型打针计量泵、加热器缓冲室组成,吸附体系由加热恒温设备固定吸附床组成,检测口设置于吸附体系前后,该试验是以二甲苯为单一检测目标的试验,选用ppb级RAE3000分析仪(华瑞公司,USA)作为测定设备。所用分析仪测定制作的二甲苯规范曲线R2均在0.99以上。

    二甲苯在活性炭的吸附进程试验选用此体系。枯燥后的洁净空气经过转子流量计按必定份额调理分配后,稀释气体载有必定浓度的二甲苯气体汇入缓冲室,彻底混合后进入加热恒温室,以试验设定浓度、流量温度的安稳 气体进入吸附单元,并在吸附单元前后测定二甲苯浓度。二甲苯吸附进程研讨设备与吸附等温线试验设备相同,吸附剂装填高度为10cm。

1.3.2脱附试验设备

    脱附试验设备流程如图2所示。吸附剂装填高度为10cm。利用不同流量的高温洁净空气对吸附后的吸附单元在不同温度下进行吹脱,并在体系排气端设置二甲苯采样检测设备。

1.3.3吸附等温线测定

    二甲苯在吸附单元上的吸附等温线选用动态吸附法测定,并辅以分量法验证。即对吸附资料继续通入设定浓度的二甲苯气体,并对吸附体系前后进行二甲苯浓度检测,当出口浓度到达进口浓度时,经过浓度曲线积分得到该工况下吸附资料对二甲苯吸附量,同时对比前后吸附资料的分量差值进行复核校验。

2成果与评论

2.1吸附剂表征

    活性炭的孔径散布如图3所示。能够看出,分子筛首要孔径散布在2.0nm以下,会集表现在0.8nm左右,为典型微孔均一型吸附剂;活性炭则表现了广谱性,微孔较为兴旺的同时,亦含有必定中孔,孔径会集在1~2nm左右。为活性炭的孔结构参数表。活性炭的比表面积、孔容均大于,但微孔比表面积占总比表面积高达85%。

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