工業有機廢氣處理中采用碳基吸附劑的幾個誤區

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

1、廢氣通過吸附床層的（de）風速
有很多教科書上都明確寫（xiě）道:氣體通過吸附劑床層的風（fēng）速（sù）一般為0.2～0.6m/s。通過工程實踐發現，這種（zhǒng）說法有些偏頗。當人們利用活性碳（tàn）纖維作吸附（fù）劑（jì）處理VOCs時，所使用的最大風速絕不會（huì）超（chāo）過0.15m/s，因為由於受（shòu）到床層阻力的（de）限製，一般活性碳纖維層的（de）厚度（dù）不會（huì）超過150mm。那麽為什（shí）麽老的教科書給出這個數據呢?考查發（fā）現:過（guò）去人們大都采用顆粒活性炭作吸附劑，它的床層厚度一（yī）般（bān）設計在0.2～0.6m，最大不會超過（guò）1m，所以就給出了這個數據。實際上，通過（guò）工程實踐發現，廢氣通過床層的速度是由廢氣在（zài）床層中與吸附劑的接觸時間決定的。總結工程實踐（jiàn），廢氣在吸附床層內與（yǔ）吸附劑（jì）的（de）接觸時間為0.8～1.2s即可將廢氣（qì）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（fù）溫度
關於脫附溫（wēn）度（dù），很多人都認為與吸（xī）附（fù）質的沸點有關，認為要想把高（gāo）沸點的物質從吸附劑上脫附下來（lái），脫附介質的溫度必須高於（yú）該物質的沸點。實踐證明這種觀點是（shì）錯誤的（de）。以（yǐ）靈氧水行（háng）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（gōng）程實踐（jiàn）都證明了這一點。
為此可以得（dé）出（chū）結論，吸附質的脫附溫度與共沸點沒有（yǒu）直接（jiē）關係，而是和它（tā）的飽和（hé）蒸氣壓有關。這個結論可（kě）以用脫附原理來說明。
大家都（dōu）知（zhī）道，要想使吸附質分子從（cóng）吸附劑表（biǎo）麵脫附下來必須給它能量或推動（dòng）力，使其能夠從吸附劑表（biǎo）麵“蒸發”到吸（xī）附劑孔道中，從而進入（rù）氣相主體。而在通常采用的脫附方法中，加熱脫附是（shì）給它提供能量，以增加分子的（de）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（fèi）氣造（zào）成一個濃度差，從而給廢（fèi）氣分子由吸附劑（jì）表麵向氣相轉移提供一個推動力，這個推（tuī）動力越大，廢氣分（fèn）子的脫附速度就越快。所（suǒ）以（yǐ），從這個理論出發就不難理解，吸附質的脫附溫度是（shì）與其飽和蒸氣（qì）壓直接相（xiàng）關的而與它的沸（fèi）點無關（guān）。如洗過的衣服通（tōng）常是在低於水的（de）沸點下晾幹的。

3、采用水蒸氣脫附後是（shì）否都需要幹燥
不一定。當采用活性碳纖維（wéi）作吸（xī）附材料時，就不需（xū）要（yào）設置單獨的幹（gàn）燥工序;而采用顆粒活性炭作吸附材料時就必須（xū）進行幹燥（zào）。在20世紀80～90年代PVC行業（yè）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（lì）外地都有熱空氣幹燥這一步。而到本世紀初，有的工程公司改（gǎi）成活性碳纖維（wéi）作吸（xī）附材料時，就（jiù）大膽地省去了熱空氣幹燥的工序（xù），而且將整個回（huí）收工（gōng）藝由原來的5步簡化為3步。
為什麽可以省（shěng）去千燥工序?經過認真分析認（rèn）為，經過（guò）水蒸（zhēng）氣脫附的（de）炭基吸附劑的微孔中存（cún）在著的（de）水分有2類，一類為“自由（yóu）水”，另一類是吸附在炭基吸附劑表麵的“吸附水”。由於（yú）顆粒活性炭（tàn）的（de）孔道長且孔體積比活性碳纖維大得多，這樣，在脫附後的顆粒活性炭中就會存有大量的“自由水”;因此，當（dāng）顆粒活性炭脫附完成之後（hòu），必須通過幹燥，把吸附劑（jì）中的“自由水（shuǐ）”蒸發掉，オ能使再進入的廢（fèi）氣（qì）分子與吸附劑表（biǎo）麵接觸（chù），將“吸附（fù）水”分子置（zhì）換下來。而由於活（huó）性炭纖維的微孔（kǒng）體積比顆粒碳（tàn）體積小得多，很難有“自由（yóu）水”存在，因（yīn）此可以省去熱（rè）空氣幹燥，脫附完了可直接轉（zhuǎn）入吸（xī）附工序。這樣不僅可以使脫（tuō）附水蒸氣的用量大大降低，而且使吸附回收（shōu）工序大大縮短，降低運營成本。

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