催化燃燒設(shè)備所用活性炭分析嘉特緯德 

催化燃燒設(shè)備所用活性炭分析嘉特緯德

活性炭作為目前最常用的VOCs吸附劑，主要有以下特點(diǎn)。

(1) 活性炭具有孔徑分布廣泛、孔隙率高和比表面積大的優(yōu)點(diǎn)。

(2)活性炭的機(jī)械性能高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能在較大的pH 范圍內(nèi)使用。

(3)活性炭具有一定的催化活性。

(4) 活性炭的疏水性使其對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物有極強(qiáng)的吸附性，并且能在較大的濕度下依然保持較強(qiáng)吸附性能。

2.1

活性炭孔隙分布對(duì)VOCs 吸附效果的分析

活性炭不同孔徑的孔隙具有完全不同的吸附機(jī)理。其中微孔(<2nm)吸附基本符合微孔填充理論，即固體吸附劑表面存在位勢(shì)場(chǎng)，鄰近的VOCs 分子在場(chǎng)的作用下吸附在吸附劑表面;過(guò)渡孔(2nm 至100nm)吸附時(shí)除單分子層和多分子層吸附外，更主要的是通過(guò)毛細(xì)凝聚機(jī)理產(chǎn)生容積填充吸附;大孔(>100nm)吸附主要是多分子層吸附，符合BET 理論。此外，活性炭的孔徑要和VOCs 的分子大小相匹配才能被有效吸附。在分子大小相匹配的情況下，活性炭孔徑的分布越均勻、孔的形狀越規(guī)則，則活性炭吸附效果越好。

2.2

活性炭活化方式對(duì)VOCs吸附效果的分析

活性炭的活化按活化方式可分為物理活化和化學(xué)活化。其中物理活化是利用活性氣體在較高溫度下對(duì)活性炭進(jìn)行弱氧化，常用水蒸氣或CO2來(lái)活化活性炭。化學(xué)活化法是在一定溫度下將活性炭浸漬在化學(xué)藥品中對(duì)其表面進(jìn)行改性，常用硝酸及其鹽類(lèi)。

2.3

 對(duì)不同初始濃度VOCs吸附效果的分析

VOCs濃度對(duì)活性炭吸附效果有顯著影響。一般情況下，VOCs初始濃度越大，其對(duì)活性炭的穿透時(shí)間和飽和時(shí)間越短。活性炭對(duì)高濃度VOCs 吸附的過(guò)程屬于物理吸附，基本不用考慮化學(xué)吸附的影響，吸附效果主要取決于活性炭孔徑的大小和數(shù)量;而對(duì)于低濃度VOCs 吸附的過(guò)程屬于化學(xué)吸附，吸附效果主要取決于VOCs的化學(xué)性質(zhì)。

2.4

對(duì)不同分子量和極性VOCs吸附效果的分析

VOCs的分子量和極性對(duì)活性炭吸附效果有很大影響。一般情況下，若VOCs結(jié)構(gòu)類(lèi)似，其相對(duì)分子質(zhì)量越大，則被吸附得越多;對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)都相近的VOCs，則是不飽和性越大越易被吸附。

2.5

 不同組分VOCs吸附效果的分析

VOCs的組分不同，活性炭吸附的效果不同。因?yàn)閂OCs各組分的吸附親和力不同，在被活性炭吸附時(shí)會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)。VOCs各組分在活性炭表面的吸附過(guò)程是一個(gè)吸附和解離的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程，吸附能力強(qiáng)的VOCs組分先達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，吸附能力弱的VOCs組分后達(dá)到平衡。