[科普中国]-有机废气吸附处理

释义

吸附净化技术是一种传统的VOCs处理方法，具有低能耗、工艺成熟、去除率高、净化彻底、易于推广的优点，有很好的环境和经济效益。缺点是设备庞大，流程复杂，吸附剂需要再生，且当废气中有胶粒物质或其他杂质时，吸附剂易中毒。近几年来，由于环保要求日益严格，吸附技术得到了迅速的发展，出现了新的吸附工艺和设备；同时吸附剂的改进，如活性炭纤维和沸石的使用，也扩大了吸附技术的应用范围，使吸附成为有机废气（溶剂）处理技术的首选方法。1

影响气体吸附的因素（1）吸附剂性质的影响

吸附量随吸附剂表面积的增大而增大。通常用比表面积来比较不同吸附剂的表面积，即单位质量吸附剂所拥有的表面积。吸附剂的比表面积与它的孔隙率、孔径、颗粒度等因素有关。

影响吸附剂吸附能力的另外一个参数是微孔尺寸。在多孔吸附剂中，起主要吸附作用的是直径与被吸附分子大小相当的微孔，分子不能渗入比它的临界直径还小的微孔。孔径分布宽的吸附剂选择性较差，能够吸附多种不同大小的分子；孔径单一的吸附剂只能吸附临界直径比它的微孔还小的分子。

此外吸附剂的极性也影响吸附的一个重要因素。通常极性分子（或离子）型的吸附剂容易吸附极性分子（或离子）型的吸附质；非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。

（2）吸附质性质的影响

吸附质的性除了上述所讲的临界直径、极性等影响吸附外，它的浓度、相对分子质量、沸点和饱和性都会影响吸附量。从等温吸附式可知，吸附质在气相中浓度越大，吸附量越大。针对同一种吸附剂，结构类似的有机物其相对分子质量越大、沸点越高，被吸附的量越多。对结构和相对分子质量都相近的有机物，不饱和性越大，越容易被吸附。

（3）操作条件对吸附的影响

操作条件首先要考虑的是温度，其次要考虑操作压力的影响，最后还要考虑吸附操作中的气流速率。

此外，吸附设备还要有足够的气体流通面积和接触时间，保证气流分布均匀，充分利用所有的过气断面。如果气流当中含有粉尘、水蒸气等杂质时，要设预处理装置除去杂质，以免污染吸附剂。

吸附剂的种类（1）活性炭

活性炭是许多具有吸附性能的碳基物质的总称，活性炭经过特殊工艺处理后，能产生丰富的微孔结构，比表面积可达800~2000m/g，具有优异的吸附性能。

（2）沸石分子筛

在工业吸附过程中，活性炭是使用最为广泛的一种吸附剂。但它也存在不耐高温、在湿润条件下不能保持很好的吸附能力、易燃等缺点。沸石作为一种很好的替代吸附剂，已被逐步开发应用。

（3）活性氧化铝

活性氧化铝是将含水氧化铝（如铝土矿）在严格控制的加热速率下于773K加热制成的多孔结构的活性物质。根据晶格构造，氧化铝可分为α型和γ型，具有吸附活性的主要是γ型，尤其是含一定结晶水的γ氧化铝，吸附活性很高。

（4）其他吸附剂

硅胶是一种无定形链状和网状结构的坚硬多孔型硅酸聚合物固体颗粒，其分子式为SiO2·nH2O。硅胶的孔径分布均匀亲水性极强，同时放出大量的热，使其容易破碎。

树脂吸附剂，是一种新型的有机吸附剂，主要为网状结构，呈多孔海绵状，比表面积可达800m/g,化学稳定性好，不溶于一般溶剂及酸、碱。

蚯蚓粪是用来清除恶臭物质的理想吸附剂，国外不少国家已大量应用。2