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工業有機廢氣處理中采用碳基吸附劑的幾個誤區

返回列表 瀏覽:- 發布日期:2019-06-11 16:36:42【

在設計有機廢氣處理方案過程中,每個工程師或者公司都有自己的設計風格和特色,但是有幾個常見的誤區大家經常會比較糾結,小編來為您簡單介紹一下。

有機廢氣處理

1、廢氣通過吸附床層的風速
有很多教科書上都明確寫道:氣體通過吸附劑床層的風速一般為0.2~0.6m/s。通過工程實踐發現,這種說法有些偏頗。當人們利用活性碳纖維作吸附劑處理VOCs時,所使用的最大風速絕不會超過0.15m/s,因為由于受到床層阻力的限制,一般活性碳纖維層的厚度不會超過150mm。那么為什么老的教科書給出這個數據呢?考查發現:過去人們大都采用顆粒活性炭作吸附劑,它的床層厚度一般設計在0.2~0.6m,最大不會超過1m,所以就給出了這個數據。實際上,通過工程實踐發現,廢氣通過床層的速度是由廢氣在床層中與吸附劑的接觸時間決定的。總結工程實踐,廢氣在吸附床層內與吸附劑的接觸時間為0.8~1.2s即可將廢氣中的吸附質完全吸附下來,也就是說,采用這樣的風速,完全可以滿足治理要求。

2、脫附溫度
關于脫附溫度,很多人都認為與吸附質的沸點有關,認為要想把高沸點的物質從吸附劑上脫附下來,脫附介質的溫度必須高于該物質的沸點。實踐證明這種觀點是錯誤的。以靈氧水行業回收三甲苯為例,三甲苯的沸點為164.7℃(另有資料介紹為176.1℃),而采用100℃的水蒸氣即可將三甲苯完全脫附下來。有不少工程實踐都證明了這一點。
為此可以得出結論,吸附質的脫附溫度與共沸點沒有直接關系,而是和它的飽和蒸氣壓有關。這個結論可以用脫附原理來說明。
大家都知道,要想使吸附質分子從吸附劑表面脫附下來必須給它能量或推動力,使其能夠從吸附劑表面“蒸發”到吸附劑孔道中,從而進入氣相主體。而在通常采用的脫附方法中,加熱脫附是給它提供能量,以增加分子的動能;吹掃脫附和降壓(真空)脫附,都是為了降低吸附劑孔道中廢氣分子的分壓,也就是蒸氣壓,給廢氣造成一個濃度差,從而給廢氣分子由吸附劑表面向氣相轉移提供一個推動力,這個推動力越大,廢氣分子的脫附速度就越快。所以,從這個理論出發就不難理解,吸附質的脫附溫度是與其飽和蒸氣壓直接相關的而與它的沸點無關。如洗過的衣服通常是在低于水的沸點下晾干的。

3、采用水蒸氣脫附后是否都需要干燥
不一定。當采用活性碳纖維作吸附材料時,就不需要設置單獨的干燥工序;而采用顆粒活性炭作吸附材料時就必須進行干燥。在20世紀80~90年代PVC行業用顆粒活性炭作吸附劑回收氯乙烯單體時,各治理廠家無一例外地都有熱空氣干燥這一步。而到本世紀初,有的工程公司改成活性碳纖維作吸附材料時,就大膽地省去了熱空氣干燥的工序,而且將整個回收工藝由原來的5步簡化為3步。
為什么可以省去千燥工序?經過認真分析認為,經過水蒸氣脫附的炭基吸附劑的微孔中存在著的水分有2類,一類為“自由水”,另一類是吸附在炭基吸附劑表面的“吸附水”。由于顆粒活性炭的孔道長且孔體積比活性碳纖維大得多,這樣,在脫附后的顆粒活性炭中就會存有大量的“自由水”;因此,當顆粒活性炭脫附完成之后,必須通過干燥,把吸附劑中的“自由水”蒸發掉,オ能使再進入的廢氣分子與吸附劑表面接觸,將“吸附水”分子置換下來。而由于活性炭纖維的微孔體積比顆粒碳體積小得多,很難有“自由水”存在,因此可以省去熱空氣干燥,脫附完了可直接轉入吸附工序。這樣不僅可以使脫附水蒸氣的用量大大降低,而且使吸附回收工序大大縮短,降低運營成本。

有機廢氣處理

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