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用活性炭吸附技術(shù)治理有機(jī)廢氣的優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2021/2/2 15:05:17瀏覽量:
常見(jiàn)的有機(jī)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(jù)實(shí)際情況進(jìn)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(chǎn)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(chǔ)上,再考慮采用何種工藝。
活性炭吸附技術(shù)工藝原理及適用范圍
活性炭是經(jīng)過(guò)活化處理后的碳,其具備比表面積大,孔隙多的特點(diǎn),使其具有較強(qiáng)吸附能力。顆粒碳比表面積一般可達(dá)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(guò)2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當(dāng)氣體分子經(jīng)過(guò)活性炭表面,范德華力起主導(dǎo)作用時(shí),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(jīng)內(nèi)部擴(kuò)散轉(zhuǎn)移至內(nèi)表面,從而達(dá)到吸附的效果,此為物理吸附;二是吸附質(zhì)與吸附劑表面原子間的化學(xué)鍵合成,此為化學(xué)吸附?;钚蕴课揭话氵m用于大風(fēng)量、低濃度、低濕度、低含塵的有機(jī)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(xué)鍵合成等因素影響;而在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)活性炭裝置的設(shè)計(jì),關(guān)鍵是活性炭的過(guò)濾面積、過(guò)濾風(fēng)速、活性炭的層厚。
活性炭過(guò)濾風(fēng)速在《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)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(guò)濾面積即可根據(jù)處理風(fēng)量和過(guò)濾風(fēng)速計(jì)算得出。
碳層厚度的設(shè)計(jì),就需要結(jié)合廢氣的產(chǎn)生濃度、去除效率、活性炭的更換時(shí)長(zhǎng)等因素進(jìn)行。一般會(huì)采用2種方式計(jì)算碳層厚度:一是,根據(jù)活性炭需要的更換周期,來(lái)確定活性炭的總的裝填量,之后再根據(jù)過(guò)濾面積計(jì)算碳層厚度;二是,在考慮吸附箱尺寸大小、碳層風(fēng)阻、過(guò)濾風(fēng)速的情況下,依照經(jīng)驗(yàn)直接選定一個(gè)厚度值。
以上設(shè)計(jì)基于活性炭的吸附速率為一個(gè)恒定值或者無(wú)限大到可忽略不計(jì)的情況下設(shè)計(jì)的。而實(shí)際中吸附速率目前還不能有效計(jì)算出,不同的碳、不同的過(guò)濾風(fēng)速、不同的風(fēng)壓等等,都會(huì)影響碳層的速率吸附速率。
單獨(dú)使用活性炭工藝,其運(yùn)行存在主要風(fēng)險(xiǎn)是活性炭的更換周期,基本上每間隔一段時(shí)間就需要更換活性炭,雖然前期投入比較少,但維護(hù)保養(yǎng)需要比較耗費(fèi)精力,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看設(shè)備維護(hù)也是一項(xiàng)很大的支出。