廢氣影響活性炭吸附VOCs效果的因素分析
摘要：本文從介紹VOCs治理技術(shù)出發(fā),簡(jiǎn)述VOCs治理方法�；钚蕴课绞侵卫鞻OCs污染的有效手段,在總結(jié)現(xiàn)有研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上,分析了活性炭具有較強(qiáng)吸附性的原因,及影響活性炭吸附VOCs效果的因素。
揮發(fā)性有機(jī)化合物是一類有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，簡(jiǎn)稱VOCs，即沸點(diǎn)在50～ 250℃之間，常溫下飽和蒸汽壓大于133.32Pa，通常以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機(jī)化合物。
VOCs是常見的大氣污染物，其主要組成有烴類、鹵代烴、酯、酸等，可對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)和肝臟器官造成不良影響，國(guó)際社會(huì)已對(duì)VOCs的排放做出嚴(yán)格規(guī)定。目前有關(guān)VOCs治理工作已成為當(dāng)前大氣污染防治工作的一項(xiàng)重要工作。
VOCs的處理方法主要有：物理法和生化法。其中物理法主要有吸附法、分離法，生化法主要有熱氧化法、催化燃燒法、生物氧化法、電暈法等，其中吸附法是最常用的凈化方法，而活性炭是最常用的吸附劑。
本文綜述了國(guó)內(nèi)外活性炭吸附VOCs研究進(jìn)展，重點(diǎn)分析了影響活性炭吸附VOCs效果的影響因素，以期在活性炭吸附治理VOCs 的工作中提供有價(jià)值的參考。
1、活性炭吸附VOCs的影響因素
本文所指吸附是指當(dāng)氣體與多孔固體材料接觸時(shí)，氣體物質(zhì)中某一物質(zhì)或多種物質(zhì)在固體材料的內(nèi)、外表面處產(chǎn)生積蓄的現(xiàn)象。多孔固體材料稱為吸附劑，被吸附積蓄的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。常用的吸附劑有：活性炭、活性硅膠、氧化鋁等。氣體混合物能否通過吸附分離成功，主要取決于吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附效果，因此吸附劑的選擇是確定吸附操作的首要問題。
活性炭作為目前最常用的VOCs吸附劑，主要有以下特點(diǎn)。
(1) 活性炭具有孔徑分布廣泛、孔隙率高和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)。
(2)活性炭的機(jī)械性能高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能在較大的pH 范圍內(nèi)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對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物有極強(qiáng)的吸附性，并且能在較大的濕度下依然保持較強(qiáng)吸附性能。
2. 活性炭孔隙分布對(duì)VOCs 吸附效果的分析
活性炭不同孔徑的孔隙具有完全不同的吸附機(jī)理。其中微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理論，即固體吸附劑表面存在位勢(shì)場(chǎng)，鄰近的VOCs 分子在場(chǎng)的作用下吸附在吸附劑表面;過渡孔(2nm 至100nm)吸附時(shí)除單分子層和多分子層吸附外，更主要的是通過毛細(xì)凝聚機(jī)理產(chǎn)生容積填充吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子層吸附，符合BET 理論。
此外，活性炭的孔徑要和VOCs 的分子大小相匹配才能被有效吸附。在分子大小相匹配的情況下，活性炭孔徑的分布越均勻、孔的形狀越規(guī)則，則活性炭吸附效果越好。
通過活性炭對(duì)甲醛氣體的吸附試驗(yàn)，證明吸附效果與活性炭孔結(jié)構(gòu)和甲醛分子的表面官能 |
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