有機(jī)廢氣的來源

有機(jī)廢氣的來源主要有固定源和移動(dòng)源兩種。移動(dòng)源主要有汽車、輪船和飛機(jī)等以石油產(chǎn)品為燃料的交通工具的排放氣；固定源的種類極多,主要為石油化工工藝過程和儲(chǔ)存設(shè)備等的排出物及各種使用有機(jī)溶劑的場合,如噴漆、印刷、金屬除油和脫脂、粘合劑、制藥、塑料、涂料和橡膠加工等。

有機(jī)物對(duì)大氣的破壞和對(duì)人類的危害

有機(jī)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物稱為VOCs(Volatileorganiccompounds),在涂裝、印刷、制鞋和化工生產(chǎn)的許多行業(yè)中,一些工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝過程都伴有大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)廢氣的排出。

VOCs廢氣排入大氣環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的影響:

①VOCs是光化學(xué)反應(yīng)的前體,有陽光照射時(shí),在合適的條件下VOCs與NOx及其它懸浮化學(xué)物質(zhì)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),主要生成臭氧,形成光化學(xué)煙霧,從而發(fā)生光化學(xué)污染；

②光化學(xué)煙霧會(huì)刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng),有些VOCs還具有強(qiáng)烈刺激氣味,空氣中達(dá)到一定濃度時(shí)則產(chǎn)生令人不適的感覺,影響空氣質(zhì)量；

③有些有毒的VOCs(如芳香烴等)氣體在環(huán)境中存在會(huì)損害人們的健康,長時(shí)間暴露在污染空氣中會(huì)引發(fā)癌變或引起其它嚴(yán)重疾病,如苯對(duì)骨髓的造血機(jī)能造成破壞,是一種致癌物；甲苯和二甲苯對(duì)中樞神經(jīng)具有強(qiáng)的麻醉作用；氯乙烯為致癌物。在制鞋業(yè),由于"三苯"中毒而導(dǎo)致工人致死事件已發(fā)生過多起,而涂料工業(yè)使用的溶劑中,主要是甲苯、二甲苯和其它毒性有機(jī)物。光化學(xué)煙霧也會(huì)危害人的健康和植物的生長，1965年日本各大城市頻繁發(fā)生的光化學(xué)煙霧,1966年美國洛杉磯的光化學(xué)煙霧均對(duì)人類健康造成危害。

VOCs對(duì)環(huán)境的極大危害和對(duì)人體健康的嚴(yán)重威脅，引起了世界各國政府的高度重視。美國環(huán)保署（EnvironmentalProtectionAgency）定義的污染物中VOCs占了300多種，而美國1990年的《清潔空氣法》（CleanAirAct）要求減少90%排放量的189種毒性化學(xué)物中，70%屬于VOCs。我國早在1997年1月1日開始實(shí)施的《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)也規(guī)定了苯、甲苯、二甲苯、氯乙烯等VOCs排放較為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，如表1.1所示。

注：這是對(duì)新污染源的排放標(biāo)準(zhǔn)。

有機(jī)廢氣治理技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展

有機(jī)廢氣的來源多種多樣，其產(chǎn)生方式及排放方式也不盡相同。因此，有機(jī)廢氣的治理技術(shù)也多種多樣，各種治理技術(shù)也存在自己不同的優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，根據(jù)不同的情況，選擇合適的方法是有機(jī)廢氣治理的關(guān)鍵。有機(jī)廢氣治理的方法主要有回收法和消除法兩類。有機(jī)廢氣主要回收技術(shù)有：吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離技術(shù)及變壓吸附技術(shù)等；有機(jī)廢氣消除技術(shù)可分為物理一化學(xué)法和生物法兩類。物理一化學(xué)法包括熱破壞法、光分解法、電暈法、臭氧分解法等;生物法包括生物過濾器，生物滴濾器，生物沖刷塔，膜生物反應(yīng)器，活性污泥法等。活性炭吸附法凈化率可達(dá)95%以上，若無再生裝置，則運(yùn)行費(fèi)用太高，若用蒸汽回收，則工藝流程過長，操作費(fèi)用高，回收的溶劑和水的混合物利用價(jià)值也不高；再生時(shí)需要有穩(wěn)定的蒸汽源，且活性炭經(jīng)反復(fù)吸附脫附后吸附能力會(huì)逐漸降低，一般使用二三年后就得更換。液體吸收法凈化率只有6O%－8O%，而且存在著二次污染問題。催化燃燒法凈化率可達(dá)95%，但適合于處理高濃度、小風(fēng)量且廢氣溫度較高的有機(jī)廢氣，而且要求氣體的溫度較高，為了提高廢氣溫度，要消耗大量的能源。目前應(yīng)用最多的方法是吸附一催化燃燒法，它主要以顆粒炭或蜂窩炭為吸附劑，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，一般設(shè)置兩個(gè)吸附床交替使用，由于切換的周期至少為1d，因此吸附床體積大，吸附劑用量多，設(shè)備笨重，投資大，操作麻煩；由于床層體積大，容易出現(xiàn)因吸附熱的積蓄引起的燃燒爆炸等現(xiàn)象。針對(duì)這些問題，現(xiàn)有新型裝置的吸附器采用一種多單元分流組合結(jié)構(gòu)，并以新型材料――活性炭纖維作為吸附劑，采用PLC電腦來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。

各種凈化方法的分析比較

解決有機(jī)廢氣的污染,最根本的方法是工藝改革。采用無害涂料、無害溶劑在現(xiàn)階段生產(chǎn)中是不能馬上實(shí)現(xiàn)的,苯類溶劑使用量仍然很大。所以必須解決廢氣凈化問題。

目前國內(nèi)常采用的三種凈化方法分析比較見表1.2。

表1.2國內(nèi)外有機(jī)廢氣常用處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)比較

設(shè)計(jì)任務(wù)說明

設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)內(nèi)容為20000m3/h活性炭吸附工業(yè)有機(jī)廢氣的工程設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：廢氣治理工藝、主體設(shè)備選型和非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)，管道輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)及吸附劑再生系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，應(yīng)完成工作：

（1）紙質(zhì)設(shè)計(jì)說明書及其電子版本；

（2）譯文及原文影印件。

（3）設(shè)計(jì)圖紙（平面布置圖、工藝流程圖、主要構(gòu)筑物圖、管道布置圖等）

設(shè)計(jì)進(jìn)氣指標(biāo)

風(fēng)量為20000m3/h，溫度為35℃，排氣壓力為101.325kpa，苯濃度為100mg/m3。

甲苯濃度為80mg/m3，二甲苯濃度為100mg/m3。

設(shè)計(jì)出氣指標(biāo)

依據(jù)廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《大氣污染物排放限值》（DB44/27-2001）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),具體數(shù)據(jù)見表2-1:

表2-1.設(shè)計(jì)出氣指標(biāo)單位mg/m3

設(shè)計(jì)目標(biāo)

（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，確保各項(xiàng)污染指標(biāo)達(dá)到國家及地區(qū)有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

（2）經(jīng)本處理工藝處理后的廢氣，將不會(huì)產(chǎn)生二次污染物。

（3）本處理工藝運(yùn)行可靠，處理效果好，維護(hù)管理方便。

（4）采用低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用、基建投資省、占地少、操作管理簡便。

（5）工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有較大的調(diào)節(jié)余地。

工藝流程說明

工藝選擇

處理工藝的選擇,應(yīng)根據(jù)氣量大小、凈化要求、回收的可能性、設(shè)備建造和運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性等條件全面考慮,實(shí)際工作中應(yīng)特別注意與工藝密切配合,盡可能做到綜合利用。

目前,國內(nèi)外對(duì)有機(jī)廢氣治理的常用方法有三種:液體吸收法、活性炭吸附法及催化燃燒法。液體吸收法凈化效率為60%～80%,適合處理低濃度,大風(fēng)量的有機(jī)廢氣,但存在著二次污染；催化燃燒法凈化率為95%,適合處理高濃度,小風(fēng)量的有機(jī)廢氣，缺點(diǎn)是對(duì)處理對(duì)象要求苛刻,要求氣體的溫度較高,為了提高廢氣溫度,要消耗大量的燃料,所以運(yùn)行費(fèi)用很高；活性炭吸附法凈化效率為99.2%～99.3%,對(duì)于處理大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣,國內(nèi)外一致認(rèn)為該法是最為成熟和可靠的技術(shù),但該工藝流程過長,操作費(fèi)用高,另外需要穩(wěn)定的蒸氣源也常常是比較困難的事情。針對(duì)這些問題,結(jié)合本畢業(yè)設(shè)計(jì)特點(diǎn)和具體要求，采用利用活性炭固定床吸附系統(tǒng)對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行凈化，選用蜂窩狀活性炭做為吸附劑。

工藝流程

注：1集氣罩;2除霧過濾器;3活性炭固定吸附床;4提供蒸汽的風(fēng)機(jī);5離心風(fēng)機(jī);6排氣罩.

圖2.3有機(jī)廢氣工藝流程圖

該處理工藝系統(tǒng)組合十分緊湊,集吸附-脫附于一體。在生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢氣主要為苯、甲苯、二甲苯等，根據(jù)苯類性質(zhì)，本方案采用活性炭作為吸附劑對(duì)廢氣進(jìn)行吸收處理，吸附床一般配置2臺(tái)以上,輪換使用,當(dāng)1臺(tái)吸附床吸附的有機(jī)物達(dá)到規(guī)定的吸附量時(shí),換到另1臺(tái)吸附床進(jìn)行吸附凈化操作,同時(shí)對(duì)前面1臺(tái)吸附床進(jìn)行脫附再生。脫附是在外加蒸汽的作用下通過加溫進(jìn)行的,由尾氣放出的熱氣流大部分用于吸附床吸附劑的脫附再生,達(dá)到余熱的利用。生產(chǎn)中揮發(fā)出來的廢氣，通過離心風(fēng)機(jī)將其送至吸附塔以活性炭作為吸附劑，在塔內(nèi)的氣體從右到左，從下到上通過活性炭過濾層對(duì)氣體進(jìn)行處理，凈化后的氣體通過排氣管排入大氣。

設(shè)計(jì)與計(jì)算

吸附原理

在用多孔性固體物質(zhì)處理流體混合物時(shí)，流體中的某一些組分或某些組分可被吸引到固體表面并濃集其上，此現(xiàn)象稱為吸附。吸附處理廢氣時(shí)，吸附的對(duì)象是氣態(tài)污染物，被吸附的氣體組分稱為吸附質(zhì)，多孔性物質(zhì)稱為吸附劑。

固體表面吸附了吸附質(zhì)后，一部分被吸附的吸附質(zhì)可從吸附劑表面脫離，此現(xiàn)象稱為脫附。而當(dāng)吸附進(jìn)行一段時(shí)間后，由于表面吸附質(zhì)的濃集，使其吸附能力明顯下降而不能滿足吸附凈化的要求，此時(shí)需要采用一定的措施使吸附劑上已吸附的吸附質(zhì)脫附，已恢復(fù)吸附劑的吸附能力，這個(gè)過程稱為吸附劑的再生。因此，在實(shí)際工作中，正是利用吸附劑的吸附－再生－吸附的循環(huán)過程，達(dá)到除去廢氣中污染物質(zhì)并回收廢氣中有用組分的目的。

由于多孔性固體吸附劑表面存在著剩余吸引力，固表面具有吸附力。根據(jù)吸附劑表面與被吸附物質(zhì)之間作用力的不同，吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附，但同一污染物可在較低溫度下發(fā)生物理吸附，而在較高溫度下發(fā)生化學(xué)吸附，或者兩種吸附同時(shí)發(fā)生，兩者之間沒有嚴(yán)格的界限。兩者的主要區(qū)別見表4-1

表4-1物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別

吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不強(qiáng)，當(dāng)氣體中吸附質(zhì)分壓降低或溫度升高時(shí)，容易發(fā)生脫附。工業(yè)上的吸附操作正是利用這種可逆進(jìn)行吸附劑的再生及吸附質(zhì)的回收利用的。

吸附機(jī)理

吸附和脫附互為可逆過程。當(dāng)用新鮮的吸附劑吸附氣體中的吸附質(zhì)時(shí)，由于吸附劑表面沒有吸附質(zhì)，因此也就沒有吸附質(zhì)的脫附。但隨著吸附的進(jìn)行，吸附劑表面上的吸附質(zhì)量逐漸增多，也就出現(xiàn)了吸附質(zhì)的脫附，且隨時(shí)間的推移，脫附速度不斷增大。但從宏觀上看，同一時(shí)間內(nèi)吸附質(zhì)的吸附量仍大于脫附量，所以過程的總趨勢認(rèn)為吸附。當(dāng)同一時(shí)間內(nèi)吸附質(zhì)的吸附量與脫附量相等時(shí)，吸附和脫附達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)稱為達(dá)到吸附平衡。平衡時(shí)，吸附質(zhì)再在流體中的濃度和在吸附劑表面上的濃度不再變化，從宏觀上看，吸附過程停止。平衡時(shí)的吸附質(zhì)在流體中的濃度稱為平衡濃度，在吸附劑中的濃度稱為平衡吸附量。

當(dāng)吸附質(zhì)與吸附劑長時(shí)間接觸后，終將達(dá)到吸附平衡。吸附平衡量是吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的極限吸附量，亦稱靜吸附量分?jǐn)?shù)或靜活性分?jǐn)?shù)，用Xt表示，無量綱。它是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中十分重要的參數(shù)。吸附平衡時(shí)，吸附質(zhì)在氣、固兩相中的濃度關(guān)系，一般用吸附等溫線表示。吸附等溫線通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制，也常用各種經(jīng)驗(yàn)方程式來表示。

吸附等溫線與吸附等溫方程式

平衡吸附量表示的是吸附劑對(duì)吸附質(zhì)吸附數(shù)量的極限，其數(shù)值對(duì)吸附造作，設(shè)計(jì)和過程控制有著重要的意義。達(dá)到吸附平衡時(shí)，平衡吸附量與吸附質(zhì)在流體中的濃度與吸附溫度間存在著一定的函數(shù)關(guān)系，此關(guān)系即為吸附平衡關(guān)系，其一般都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的，也可以用經(jīng)驗(yàn)方程式表示。

吸附等溫線

在氣體吸附中，其平衡關(guān)系可表示為：

A＝f（p,T）

式中A——平衡吸附量；

p——吸附平衡時(shí)吸附質(zhì)在氣相中的分壓力；

T——吸附溫度

根據(jù)需要，對(duì)一定的吸附體系可測得如下關(guān)系：

①當(dāng)保持T不變，可測得A與P的變化關(guān)系

②當(dāng)保持P不變，可測得A與T的變化關(guān)系

③當(dāng)保持A不變，可測得P與T的變化關(guān)系

依據(jù)上述變化關(guān)系，可分別繪出相應(yīng)的關(guān)系曲線，分別為吸附等溫線，吸附等壓線和吸附等量線。由于吸附過程中，吸附溫度一般變化不大，因此吸附等溫線最為常用。

吸附等溫線描述的是在吸附溫度不變的情況下，平衡時(shí)，吸附劑的吸附量隨氣相中組分壓力的不同而變化的情況。根據(jù)對(duì)大量的不同氣體與蒸氣的吸附測定，吸附等溫線形式可歸納為六種基本類型。

吸附等溫方程式

根據(jù)大量的吸附等溫線整理出描述吸附平衡狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)方程式，即為吸附等溫方程式，其中有的完全依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所表現(xiàn)的規(guī)律整理而得，一定條件范圍內(nèi)具有應(yīng)用意義，但不具有理論指導(dǎo)意義，如弗羅因德利希（Freundlich）吸附等溫方程式；有些是以一定的理論假設(shè)為前提得出的方程式，如朗格謬爾（Langmuir）吸附等溫方程式和B·E·T方程，后者應(yīng)用較多。

吸附量

吸附量是指在一定條件下單位質(zhì)量地吸附劑上所吸附的吸附質(zhì)的量，通常以㎏吸附質(zhì)/㎏吸附劑或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，它是吸附劑所具有吸附能力的標(biāo)志。在工業(yè)上將吸附量稱為吸附劑的活性。

吸附劑的活性有兩種表示方法：

（1）吸附劑的靜活性

在一定條件下，達(dá)到平衡時(shí)吸附劑的平衡吸附量即為其靜活性。對(duì)一定的吸附體系，靜活性只取決于吸附溫度和吸附質(zhì)的濃度或分壓。

（2）吸附劑的動(dòng)活性

在一定的操作條件下，將氣體混合物通過吸附床層，吸附質(zhì)被吸附，當(dāng)吸附一段時(shí)間后，從吸附劑層流出的的氣體中開始發(fā)現(xiàn)吸附質(zhì)（或其濃度達(dá)到一規(guī)定的允許值）時(shí)，認(rèn)為床層失效，此時(shí)吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量稱為吸附劑的動(dòng)活性。動(dòng)活性除與吸附劑和吸附質(zhì)的特性有關(guān)外，還與溫度、濃度及操作條件有關(guān)。吸附劑的動(dòng)活性值是吸附系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。

吸附速率

吸附過程常需要較長時(shí)間才能達(dá)到平衡，而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，兩項(xiàng)接觸時(shí)間是有限的。因此，吸附量取決與吸附速率，而吸附速率與吸附過程有關(guān)，吸附過程可分為以下幾步：

(1)外擴(kuò)散，吸附質(zhì)從氣流主體穿過顆粒物周圍氣膜擴(kuò)散至吸附劑的外表面

（2）內(nèi)擴(kuò)散，吸附質(zhì)由外表面經(jīng)微孔擴(kuò)散至吸附劑微孔表面

（3）吸附，到達(dá)吸附劑微孔表面的吸附質(zhì)被吸附

（4）脫附的吸附質(zhì)再經(jīng)內(nèi)外擴(kuò)散至氣相主體

物理吸附過程一般為內(nèi)外擴(kuò)散控制，化學(xué)吸附既有表面動(dòng)力學(xué)控制，又有內(nèi)外擴(kuò)散控制。由于吸附過程復(fù)雜，影響因素多，從理論上推導(dǎo)速率很難，因此一般是憑經(jīng)驗(yàn)或根據(jù)模式實(shí)驗(yàn)來確定。

吸附器選擇的設(shè)計(jì)計(jì)算

吸附器的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)包括確定吸附器的形式，吸附劑的種類，吸附劑的需要量，吸附床高度，吸附周期等，這些參數(shù)的選擇應(yīng)從吸附平衡，吸附傳質(zhì)速率及壓降來考慮。

吸附器的確定

對(duì)吸附器的基本要求：

（1）具有足夠的過氣斷面和停留時(shí)間；

（2）良好的氣流分布；

（3）預(yù)先除去入口氣體中污染吸附劑的雜質(zhì)；

（4）能夠有效地控制和調(diào)節(jié)吸附操作溫度

（5）易于更換吸附劑。

吸附工藝根據(jù)吸附劑在吸附器上的工作狀態(tài)，可將吸附器分為固定床、移動(dòng)床和流化床過程，相應(yīng)的三種吸附器的主要特點(diǎn)比較見表4-2

表4-2三種吸附器主要特點(diǎn)比較

結(jié)合工藝特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性分析，本設(shè)計(jì)吸附器采用臥式圓錐形固定床吸附器，殼體為圓形，封頭為橢圓形，其優(yōu)點(diǎn)是流體阻力小，可以減少氣體流經(jīng)吸附床層的動(dòng)力消耗，易產(chǎn)生氣流分配不均運(yùn)現(xiàn)象，故吸附質(zhì)以整砌形式放在抽屜式的凈化單元中，抽屜間設(shè)有防治氣體短路的擋板，在氣體入口的吸附劑之間裝有氣體整流裝置，力求氣體均勻。抽屜式的裝卸吸附劑方式非常方便，利于操作

基本運(yùn)行參數(shù)如下：

處理風(fēng)量：20000m3/h

吸附器外觀尺寸：L×B×H＝7000×3300×3000mm

材料：鋼板δ＝4

壓降：￡1000Pa

數(shù)量：兩臺(tái)并聯(lián)，脫附吸附交替運(yùn)行

4.2.2吸附劑的選擇

如何選擇、使用和評(píng)價(jià)吸附劑，是吸附操作中必須解決的首要問題。一切固體物質(zhì)的表面，對(duì)于流體的表面都具有物理吸附的作用，但合乎工業(yè)要求的吸附劑則應(yīng)具備以下一些要求：

（1）具有大的比表面積

（2）具有良好的選擇性吸附作用

（3）吸附容量大

（4）具有良好的的機(jī)械強(qiáng)度和均勻的顆粒尺寸。

（5）有足夠的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性

（6）有良好的再生性能

（7）吸附劑的來源廣泛、造價(jià)低廉

實(shí)際中，很難找到一種吸附劑能同時(shí)滿足上述要求，因而在選擇吸附劑時(shí)要權(quán)衡多方面的因素。同時(shí)，目前對(duì)吸附過程的實(shí)質(zhì)還了解得不十分清楚，因而鑒別吸附劑吸附性能，還只能依靠實(shí)驗(yàn)測定和從生產(chǎn)中考察，尚不能從理論上推出。

常用的吸附劑主要有：活性炭、硅膠、分子篩沸石、活性氧化鋁與氧化鋁。其中活性炭是應(yīng)用最早、用途較廣的一種優(yōu)良吸附劑。它是一種具有非極性表面，為疏水性和親有機(jī)物的吸附劑，故活性炭常常被用來吸附回收空氣中的有機(jī)溶劑和惡臭物質(zhì)，在環(huán)境保護(hù)方面用來處理工業(yè)廢水和治理某些氣態(tài)污染物。

活性炭的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展很快,目前應(yīng)用較多的主要是粉末狀、顆粒狀的活性炭和活性炭纖維。除此之外,新型的活性炭也在積極開發(fā)之中,蜂窩狀活性炭便是其中的一種。

蜂窩狀活性炭為一種新型環(huán)保吸附材料，通過將優(yōu)質(zhì)活性炭和輔助材料制成蜂窩狀方孔的過濾柱，達(dá)到產(chǎn)品體積密度小、比表面積大的目的，目前已經(jīng)大量應(yīng)用在低濃度、大風(fēng)量的各類有機(jī)廢氣凈化系統(tǒng)中。被處理廢氣在通過蜂窩活性炭方孔時(shí)能充分與活性碳接觸，吸附效率高，風(fēng)阻系數(shù)小，具有優(yōu)良的吸附、脫附性能和氣體動(dòng)力學(xué)性能，可廣泛用于凈化處理含有甲苯、二甲苯、苯、等苯類、酚類、酯類、醇類、醛類等有機(jī)氣體、惡臭味氣體和含有微量重金屬的各類氣體。采用蜂窩狀活性炭的環(huán)保設(shè)備廢氣處理凈化效率高，吸附床體積小，設(shè)備能耗低，能夠降低造價(jià)和運(yùn)行成本，凈化后的氣體完全滿足環(huán)保排放要求。

綜合衡量各方面因素，如果企業(yè)經(jīng)濟(jì)允許的話，建議吸附劑選用蜂窩狀活性炭纖維能較好的滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，其物理性能參數(shù)見表4-3：

表4-3蜂窩狀活性炭的物理性能

其吸附性能主要取決于它的幾個(gè)主要材料參數(shù)和過程參數(shù)。材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率、蜂窩結(jié)構(gòu)的壁厚和炭的含量；過程參數(shù)包括流體流速、吸附質(zhì)的濃度、吸附能(吸附能取決于碳結(jié)構(gòu)和吸附質(zhì)的特征如分子量)。穿透曲線是表征材料吸附性能的主要性能之一,是吸附前后吸附質(zhì)濃度比值隨時(shí)間變化的一個(gè)函數(shù)。此比值達(dá)到0.95時(shí),所吸附的吸附質(zhì)的總量就稱為穿透容量。穿透容量取決于流體流速、吸附質(zhì)濃度和蜂窩炭組分含量等因素。對(duì)蜂窩狀活性炭來說,壁厚是一個(gè)非常重要的參數(shù),可以通過改變壁厚來提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情況下,壁厚增加,則單位體積蜂窩的炭含量也隨之增加,從而可以提高吸附容量。這是因?yàn)楸诤裨黾?蜂窩中流體通道的截面積減少,這樣真實(shí)的表面或體積流速也會(huì)增大。同時(shí),吸附質(zhì)與炭之間的接觸效率也會(huì)提高,這兩者之間存在一個(gè)平衡關(guān)系。在給定的條件下,這個(gè)平衡關(guān)系將決定吸附增加還是減少。如果吸附質(zhì)以較高的擴(kuò)散速度擴(kuò)散到蜂窩壁的內(nèi)部,由此空出來的吸附位又可連續(xù)吸附,因此厚壁蜂窩應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量。

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