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活性炭吸附催化燃燒去除效率
來源:m.99545.cn 發(fā)布時(shí)間:2020年10月21日

活性炭吸附催化燃燒去除效率,實(shí)際應(yīng)用中,活性炭吸附與催化燃燒,兩者除了可以單獨(dú)使用外,也可以組合使用。組合使用主要利用兩者之間具有互補(bǔ)性的特點(diǎn):活性炭吸附適用于大風(fēng)量、低濃度廢氣,催化燃燒適用于小風(fēng)量、高濃度廢氣,且活性炭在高溫下被吸附的有機(jī)物能夠脫附出來J。從另一個(gè)角度看,此組合工藝可視為活性炭的現(xiàn)場再生利用工藝,既減少了活性炭吸附飽和后的更換處置成本,同時(shí)定期的濃縮脫附也避免了因活性炭吸附飽和未及時(shí)更換造成的超標(biāo)排放風(fēng)險(xiǎn)。

催化燃燒是利用貴金屬催化劑降低廢氣中有機(jī)物的活化能,使有機(jī)物在較低的溫度(一般在250300oC左右,不同成分的有機(jī)物,其催化燃燒溫度不一樣)下發(fā)生無火焰燃燒。其原理是廢氣經(jīng)過催化劑時(shí),先被吸附至催化劑表面,然后在一定的溫度下發(fā)生催化燃燒,達(dá)到凈化的目的。目前有機(jī)廢氣處理中常用的催化一般為蜂窩狀鈀金屬催化劑和鉑金屬催化劑,催化燃燒方式有電加熱和燃?xì)饧訜幔紵愋陀兄苯哟呋紵?/span>(CO)和蓄熱式催化燃燒(RCO)。催化燃燒一般適用于小風(fēng)量、高濃度、高溫的氣態(tài)有機(jī)物,且廢氣中不能含有硫、汞等可使催化劑中毒的物質(zhì)。

活性炭吸附催化燃燒去除效率,活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面積、孔隙大小、分子間力、化學(xué)鍵合成等因素影響;而在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)活性炭裝置的設(shè)計(jì),關(guān)鍵是活性炭的過濾面積、過濾風(fēng)速、活性炭的層厚。

活性炭過濾風(fēng)速在《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ20262013)中,可以查到固定床吸附,采用顆粒狀吸附劑氣體流速宜低于0.6m/s,采用纖維狀吸附劑氣體流速宜低于0.15m/s,采用蜂窩狀吸附劑氣體流速宜低于1.2m/s;過濾面積即可根據(jù)處理風(fēng)量和過濾風(fēng)速計(jì)算得出。

碳層厚度的設(shè)計(jì),就需要結(jié)合廢氣的產(chǎn)生濃度、去除效率、活性炭的更換時(shí)長等因素進(jìn)行。一般會(huì)采用2種方式計(jì)算碳層厚度:一是,根據(jù)活性炭需要的更換周期,來確定活性炭的總的裝填量,之后再根據(jù)過濾面積計(jì)算碳層厚度;二是,在考慮吸附箱尺寸大小、碳層風(fēng)阻、過濾風(fēng)速的情況下,依照經(jīng)驗(yàn)直接選定一個(gè)厚度值。

以上設(shè)計(jì)基于活性炭的吸附速率為一個(gè)恒定值或者無限大到可忽略不計(jì)的情況下設(shè)計(jì)的。而實(shí)際中吸附速率目前還不能有效計(jì)算出,不同的碳、不同的過濾風(fēng)速、不同的風(fēng)壓等等,都會(huì)影響碳層的速率吸附速率。廢氣處理設(shè)備

實(shí)際中影響碳層吸附速率的因素有:吸附質(zhì)濃度、風(fēng)壓、溫度、活性炭比表面積等等。

活性炭是經(jīng)過活化處理后的碳,其具備比表面積大,孔隙多的特點(diǎn),使其具有較強(qiáng)吸附能力。顆粒碳比表面積一般可達(dá)7001200m2/g,其孔徑大小范圍在1.5nm5um之間。其吸附方式主要通過2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當(dāng)氣體分子經(jīng)過活性炭表面,范德華力起主導(dǎo)作用時(shí),氣體分子先被吸附至活性炭外表面,小于活性炭孔徑的分子經(jīng)內(nèi)部擴(kuò)散轉(zhuǎn)移至內(nèi)表面,從而達(dá)到吸附的效果,此為物理吸附;二是吸附質(zhì)與吸附劑表面原子間的化學(xué)鍵合成,此為化學(xué)吸附。活性炭吸附一般適用于大風(fēng)量、低濃度、低濕度、低含塵的有機(jī)廢氣。

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