活性炭吸附箱吸附的技术原理

活性炭吸附箱吸附技术原理：利用吸附剂与污染物质(VOCs)进行物理结合或化学反应并将污染成分去除。

典型工艺：适用于中低浓度的VOCs的净化。优点：去除效率高，易于自动化控制。缺点：不适用于高浓度、高温的**废气，且吸附材料需定期换。吸收技术原理：由废气和洗涤液接触将VOCs从废气中移走，之后再用化学剂将VOCs中和、氧化或其它化学反应破坏。适用于高水溶性VOCs，不适用于低浓度气体。优点：技术成熟、可去除气态和颗粒物、投资成本低、占地空间小、传质效率高、对酸性气体去除。缺点：有后续废水处理问题、颗粒物浓度高、会导致塔堵塞、维护费用高、可能冒白烟。

冷凝技术原理：冷凝将废气降温至VOCs成份之露点以下，使之凝结为液态后加以回收之方法。适用范围：多用于高浓度、单一组分有回收价值的VOCs的处理。处理成本较高，故通常VOCs浓度≥5000ppm，方才适用冷凝处理，其效率介于50～85％之间;浓度≥1％以上时，则回收效率可达90％以上。

冷凝法也经常搭配其它控制技术，例如焚化、吸附、洗涤等作为前处理步骤。

膜分离技术原理：用人工合成的膜分离VOCs物质。适用范围：高浓度VOCs，回收效率**97％。优点：可回收组分;可集成其余技术。缺点：成本较高;会造成膜污染;膜的稳定性差;通量小。

生物降解技术原理：利用微生物对废气中的污染物进行消化代谢，将污染物转化为无害的水、二氧化碳及其它无机盐类。适用范围：以微生物可分解物质为主，污染物为微生物的食物来源，可以生物处理的污染物包括：碳氢氧组成的各类**物、简单**硫化物、**氮化物、硫化氢及氨气等无机类等。优点：能耗低、费用低;氧化完全;能耗低。缺点：能量利用率;光催化剂失活;可见光。

等离子体技术原理：等离子体场富集大量活性物种，如离子、电子、激发态的原子、分子及自由基等;活性物种将污染物分子离解小分子物质。适用范围：低浓度VOCs，室内空气净化。特点：实现VOCs低温去除;适用于低浓度、大风量的VOCs;处理效率高，能耗低;净化并清新空气。

活性炭吸附箱经过氧化铁或臭氧处理，活性炭的吸附性能将会好，**废气的处理将会   。

硅胶是常见的多孔吸附剂，硅胶的骨架（SiO2）是以硅原子为   、氧原子为**点的Si-O四面体在空间不太规则地堆积而成的无定形体。堆积时粒子间的空洞即为硅胶的孔隙。无定形体由2-20nm的球形颗粒组成，它们堆积起来就形成了吸附用的硅胶。硅胶不溶于水和任何溶剂，无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。它的化学组份和物理结构，决定了它具有热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等特点。与活性炭和分子筛吸附剂相比，硅胶的孔径分布比较单一和窄小，由于硅胶表面羟基产生   的极性，使硅胶对极性分子和不饱和烃具有明显的选择性。

   沸石的形成条件较为复杂，孔道往往较小，吸附量较低，吸附速率较慢，对于大分子VOCs不易处理。沸石材料是非可燃性材料，热稳定度较佳，可吸附气体种类广泛、且适用处理浓度范围值高，并且不会促使VOCs聚合或反应，如果加入   高矽铝可以减少水气对于去除污染物的干扰，对挥发性**物的气体吸附能力。某些人工沸石对氨、醋酸、乙醛三种气体的吸附率可以高达98％。

近年来出现的中孔分子筛MCM-41S引人注目，它们的比表面积一般在100-3000m2/g之间，吸附能力较强，孔容较大，热稳定性好，具有很好的应用前景。面临的问题是制备过程需要使用较昂贵的模板剂，这限制了它的大规模应用。为克服此问题，寻求价格低廉的模板剂替代物或   无模板剂制备中孔材料的新方法已成为这一领域的热点。据报道日本三菱化学   出无模板剂制备中孔材料的新方法。它不需用模板剂就可以生产孔间距为lnm的中孔硅胶材料，并且能调控孔的大小，即通过将主颗粒调至充实，使孔的大小控制在2~50nm范围内。颗粒的大小和形状也可用该方法调控。

新方法生产的材料杂质少，例如它含碱金属杂质比一般方法生产的相应产品少。由于新方法有成本优势，用其生产的中孔材料可找到各种用途，例如用作催化剂、载体、膜片表面改性剂以及用于分离、吸附等。新方法还能使所制备的中孔材料具有高度耐用性，从而能经受各种苛刻条件。   分子筛在吸附性能和孔隙率方面难以符合要求，限制了它们的广泛使用，人工合成的分子筛能提高吸附性能和控制孔隙率等。

活性炭吸附箱全硅介孔分子筛因为具有大孔道、大比表面积、大孔容、高疏水性和表面惰性等优点已经引起广泛关注，被成功地应用在催化、生物及纳米材料等领域。但其在VOCs吸附方面   较少，MCM-41和SBA-15是目前介孔分子筛的典型代表。黄海凤   了这两种介孔分子筛，   系统由VOCs发生器、气体流量控制系统、吸附床等组成。粉末状分子筛经压片，筛分后成型为20～30目的颗粒状样品。

取1g分子筛样品装入吸附床层，在150℃下用空气脱附2h，除去分子筛中的水汽和少量**物；使用空气为载气，分为2路，一路气进入VOCs发生器，一路气为稀释气，通过调节2路气的流量和VOCs发生器的温度，来控制进入分子筛的VOCs浓度。吸附容量通过吸附曲线积分计算，并结合称量法得出。2种介孔分子筛适合吸附大分子VOCs，随VOCs分子直径的增大吸附量迅速增加，2种介孔分子筛均适合吸附高浓度VOCs，介孔分子筛对**分子的脱附温度较低，在150℃下能够基本脱附完全。

膨润土又叫膨土岩或斑脱岩，是以蒙脱石（也称微晶高岭石、胶岭石等）为主要成分的粘土岩一蒙脱石粘土岩，是应用为广泛的非金属矿产之一。膨润土主要由含水的铝硅酸盐矿物组成，主要化学成分是二氧化硅、三氧化铝和水，氧化镁和氧化铁含量有时也较高，此外，钙、钠、钾等碱金属和碱土金属常以不同形式和含量存在于膨润土中，根据交换性钠离子和钙离子含量分为钠基膨润土和钙基膨润土等。膨润土**的性质是吸湿膨胀性和离子交换性，吸附水或**物之后，底面间距d001增大，导致体积膨胀，能吸附八至十五倍于自己的体积的水量，吸水膨胀，能膨胀数倍至三十余倍。有很强的离子交换能力，阳离子交换容量为50-150mmo1/l00g，对各种气体、液体、**物质有   的吸附能力，吸附量可达五倍于自身重量。

利用膨润土为代表的粘土矿物的层间化学活性，通过离子交换等方式把一些化合物引入层间域，形成分子级别的支柱，制成的一类孔径大、分布规则的新型分子水平复合材料，具有吸附、转化**分子的特点。粘土矿物种类繁多，支柱化合物的可调性，改性后的粘土材料孔径大小、吸附性质等可以人为加以控制，因此可以根据用途的不同来进行材料制备，在石油化工、环境保护等诸多领域有广泛应用前景。

活性炭吸附塔是处理**废气、臭味处理的净化设备。活性炭吸附是   的去除水的臭味、   和合成溶解**物、微污染物质等的措施。大部分比较大的**物分子、芳香族化合物、卤代炔等能牢固地吸附在活性炭表面上或空隙中，并对腐殖质、合成**物和低分子量**物有明显的去除效果.活性炭吸附作为   净化工艺，经常用于废水的末级处理，也可用于长产用水、生活用水的纯化处理。当粉尘和颗粒物比较多时，活性炭吸附装置可同时和水帘机和水喷淋塔和UV等离子一起使用，达到废气净化达标排放。

该活性炭吸附装置主要由活性炭层和承托层组成。活性炭具有发达的空隙，比表面积大，具有很高的吸附能力。正是由于活性炭的这种特性，它在水的   处理中被广泛应用，如生活给水，污水后段的（净水）   处理等。