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VOCs气体净化用活性炭吸附法的技术问题

  
VOCs气体净化用活性炭吸附法的技术问题
 
简介:活性炭吸附法在VOCs气体净化中确实非常有效,但在实际操作之中还需要考虑一些问题。性炭吸附法末期投资低,但实际运行维护成本高,管理难度大,技术适用性受多种因素影响,难以达到可持续稳定的标准。
活性炭吸附法在VOCs气体净化中确实非常有效,但在实际操作之中还需要考虑一些问题。活性炭吸附法末期投资低,但实际运行维护成本高,管理难度大,技术适用性受多种因素影响,难以达到可持续稳定的标准。不适用于含尘废气和含水汽或颗粒物的废气。废气处理需要大量活性炭,活性炭吸附饱和之后的后续处理比较困难。只是污染物的转移,不能消除污染物,很容易造成二次污染,不能形成净化和环境保护的闭环,存在环境责任风险。
VOCs气体净化用活性炭吸附法的技术问题
国内环保企业采用活性炭吸附技术和设备进行废气处理,基本上都会提到这类设备的净化效率在90%超过,但事实如何呢?根据专家和实验数据,在实际的去污应用过程之中,去污效率仅为理论值的90%超过。但在不同的工作条件之下,去污效率远低于理论值。原因如下:活性炭的吸附主要与活性炭的结构有关。活性炭表面的原子通过络合、氢键和离子交换作用结合。活性炭吸附速度快,吸附效率高,但对有机气体的吸附选择性低。同时,活性炭对有机气体的吸附过程还受温度、工作环境湿度、细水雾、酸度、粉尘以及吸附气体间的相互作用等诸多因素的影响。实验数据表明,在不同的环境条件之下,活性炭的吸附效率会发生变化。
影响活性炭吸附效率的四个因素
(1)温度效应
,一般情况之下,活性炭吸附设备的温度要求废气温度低于40℃,25℃的吸附条件较好。原则之上,VOCs源需要冷却才能达到这个温度,但在实际工作环境之中,很难实现对VOCs的恒温吸附。当废气温度超过40℃时,活性炭的吸附效率将迅速下降。另外,当活性炭吸附一定量的VOCs之后停止工作时,吸附了VOCs的活性炭会因气温或气压的变化而释放出解吸的VOCs。
(2) 相对湿度效应相对湿度也影响活性炭吸附设备的吸附效率。
从华南某沿岸省份气象局公布的环境数据可以看出,自2016年4月以后,该省白天气温一直在30℃超过,即使在7-9月,白天气温超过35℃的极端气候也时有发生。此外,2016年3月以后,全省平均湿度长期超过70%。另外,企业生产过程之中产生的VOCs温度长期过高,含水率超过50%。因此,在室外环境和废气环境的共同作用之下,活性炭的吸附效率大大降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率低于设计标准的50%。可以想象,在这种情况之下,排放气体之中的VOCs必须超过国家排放标准,直接污染大气。
(3) 活性炭表面酸性与吸附平衡关系密切。随着活性炭表面酸性的增加,酸性和中性有机物的吸附能力大大降低,而VOCs大多呈酸性。
(4) 粉尘效应
VOCs在活性炭上的吸附主要受活性炭比表面积和孔径的物理特性影响。因为活性炭的吸附是非选择性的,除了VOCs,它还会吸附灰尘。随着活性炭表面粉尘的增加,活性炭微孔堵塞,比表面积减小,活性炭对VOCs的吸附能力降低,导致活性炭“中毒”。

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