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能较强吸附挥发性有机化合物,是处理有机废气的有效手段。与催化燃烧和生物氧化相比,活性炭吸附是实际应用中***常用的方法。
活性炭疏松多孔,孔隙率高,比表面积***,微孔结构分布均匀广泛。当有机废气接触活性炭吸附的碳层盒子,有机化合物在将不断吸引和聚集的微观孔隙***小活性炭,***后的内部和外部表面上吸附活性炭颗粒。
活性炭的微孔***小直接决定了其吸附有机废气的***小,而有机废气的***小又间接决定了废气可以净化的有机废气的种类。当活性炭的微孔尺寸较***时,主要取决于多层的吸附。当孔径为介质时,有机废气主要通过毛细管现象吸附在碳颗粒表面。当微孔尺寸为微孔时,有机废气主要被生成的势场吸附在孔隙表面。微孔的比表面积越***,其表面能越高,吸附能力越强。
因此,应根据待净化有机废气的相对量来选择相应微孔尺寸的活性炭。当有机废气的尺寸与活性炭的孔径相匹配时,活性炭的吸附量***。孔的形状和***小越规则均匀,吸附效果越***。
活性炭吸附箱可以在高湿度的情况下工作,同时还可以保持较强的吸附能力,这是因为活性炭具有较***的疏水性。活性炭吸附箱通常由pp板等耐酸碱腐蚀的材料制成,活性炭的化学性能也非常稳定,因此可以在酸性或碱性下工作。此外,活性炭具有一定的催化作用,可以促进一些有机***分解成无害的小,提高废气的净化效率。
活性炭在使用前必须在生产过程中活化。在工业中,常用蒸汽、二氧化碳等气体对活性炭进行高温物理活化。活性炭也可以浸在化学试剂中,在适当的温度下进行化学活化。活化方法的不同也在很***程度上影响活性炭的吸附能力。
当有机废气浓度较高时,活性炭吸附箱中的吸附***部分为物理吸附,化学吸附的比例很小。此时,要求活性炭颗粒的微孔直径接近化合物的直径,且活性炭的微孔直径分布均匀。当有机废气浓度较低时,物理吸附不再占***势,而化学吸附则更为明显。气体表面官能团与活性炭微观孔径的结合越紧密,吸附效果越***。
在实际的废气处理项目中,有机废气往往是由多种化合物混合而成,且各组分的浓度并不固定,此时,活性炭类型的选择对净化效果有很***的影响。这是因为有机废气中各组分的量不同,与活性炭表面的结合程度也不同。如果直径接近活性炭的微孔尺寸,则***先吸附;如果差异较***,则可从活性炭表面脱去。从宏观上看,这是一个吸附与解吸交替进行的动态过程。因此,必须对有机废气中浓度***的组分选用活性炭,使有机废气中的高浓度组分先达到动态平衡,低浓度组分后达到动态平衡。
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