催化燃烧设备中影响活性炭吸附效率的因素

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活性炭的吸附作用,主要是与活性炭的结构有关。活性炭表面原子通过络合作用、氢键、离子交换等多种方式结合起作用。活性炭虽然吸附速率快,吸附效率高,但对有机气体吸附的选择性低,同时,活性炭对有机气体的吸附过程也受多种因素的影响,主要包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。实验数据表明,在不同的环境条件下,活性炭的吸附效率的变化:

1)温度影响

在通常情况下,活性炭吸附设备在温度方面,一般要求废气的温度低于40℃,25℃的吸附条件比较好,原则上需要对VOCs 气源进行冷却才能达到这个温度,而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附VOCs,如果废气的温度超过40℃,活性炭的吸附效率就会急速下降。而且,当活性炭吸附一定量的VOCs 后暂停工作,则已经吸附VOCs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附VOCs

2)相对湿度影响

相对湿度也会对活性炭吸附设备的吸附效率产生影响。

从我国华南地区的一个沿海大省气象局发布的环境数据看到,自2016 4 月,该省白天气温已经出现30℃以上的温度,甚至在7-9 月份,频繁地出现白天气温超过35℃的气候。另外,该省自2016 3 月开始,平均湿度长期超过70% 了。再加上企业生产过程中产生的VOCs 的温度长期偏高,所含的湿气也超过了50%。因此,室外环境条件和废气环境条件共同作用下,导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。可想而知,在这种情况下,排出的气体,所含的VOCs 肯定是超出了国家规定的可排放标准,直接对大气产生了污染。

3)酸性气体影响

活性炭表面酸性与吸附平衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加,则对酸性及中性有机物的吸附能力大幅降低,而大部分VOCs 均显酸性。

4)粉尘影响

活性炭对VOCs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的,除了吸附VOCs,也会吸附粉尘,随着活性炭表面粉尘量的增加,活性炭的微孔被堵塞,比表面积降低,降低活性炭对VOCs 的吸附能力,致使活性炭“中毒”失活。

 



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