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标题: 活性炭吸附的主要参数、对VOCs的吸附容量及影响因素 [打印本页]

作者: panwf 时间: 2023-5-23 19:34
标题: 活性炭吸附的主要参数、对VOCs的吸附容量及影响因素

活性炭吸附的主要参数、对VOCs的吸附容量及影响因素

一、活性炭吸附的主要参数

　　活性炭的用途很广，它在废气、废水处理以及很多工业生产中，都有广泛的用途。正是因为用途不同，而分成各种不同的种类；而每个种类的活性炭，都有它们的技术性能指标，比如比表面积、碘值、四氯化碳值、亚甲蓝值、丁烷值等。所以在不同领域选择活性炭时，必须了解它们的种类和技术性能指标的意义，也就是要保证技术上适用，另外再考虑经济上合理及货源上有保证等因素。只有这样，才能准确选择所需要的活性炭。通常表示活性炭吸附能力大小的指标有以下三项：

　　（1）比表面积

　　比表面积是指单位质量的活性炭所具有的总表面积，它是外表面积和内表面积的总和。一般吸附剂的表面积主要是内表面积。根据Langmuir吸附理论，吸附剂的吸附容量是和它的比表面积成正比的。因此，在挥发性有机物的吸附工程设计中，比表面积是选择吸附剂的主要依据。

　　（2）碘值

　　碘值是指活性炭在一定浓度水溶液中吸附碘的量。碘值与直径大于1nm的孔隙表面积相关联，碘值可以理解为总孔容的一个指示器。碘吸附值用来表示活性炭对液体物质的吸附能力。这里表示了两个意思：一是“碘值可以理解为总孔容的一个指示器”，说明它也可以作为治理VOCs选择活性炭吸附性能的一个重要依据；因此，在挥发性有机物的吸附工程设计中，碘吸附值也可以作为选择吸附剂的主要依据。二是“碘吸附值用来表示活性炭对液体物质的吸附能力”，从这个意义上讲，它是用来表示活性炭对液体物质的吸附能力的。所以在液体吸附处理的设计中常常用到它。另外，碘值也可以这样理解：表示活性炭的大于1.0nm微孔的发达程度，由于碘分子大小为0.6nm左右，再考虑到其他一些因素，所以碘吸附值表征了吸附剂1.0nm孔径的发达程度。因此，在挥发性有机物的吸附工程设计中，碘吸附值作为选择吸附剂的主要依据也是合情合理的。

　　（3）四氯化碳值（CTC）

　　四氯化碳值是总孔容的指示器，是用饱和的零摄氏度的CCl4气流通过25℃的炭床来测量的。在规定的时间间隔内，测量被吸附的CCl4的质量直到样品的质量变化可以忽略不计为止。苯和四氯化碳都可作为易吸附气体的代表，来被用作对粒状活性炭的吸附性能的评价指标，它是衡量颗粒活性炭对易吸附气体优劣的一把尺子。

　　吸附VOCs的活性炭其实CTC值是更具有表征意义，碘值是其次。此外，活性炭对各类VOCs物质的吸附容量，也是计算活性炭更换周期或判断其吸附效果的重要参数之一，下面分享活性炭对各类VOCs的吸附容量数值，如下：

二、活性炭吸附的影响因素

　　活性炭的吸附作用，主要是与活性炭的结构有关。活性炭表面原子通过络合作用、氢键、离子交换等多种方式结合起作用。活性炭虽然吸附速率快，吸附效率高，但对有机气体吸附的选择性低，同时，活性炭对有机气体的吸附过程也受多种因素的影响，主要包括温度、工作环境湿度、水雾、酸度、灰尘及被吸附气体之间的相互作用等。实验数据表明，在不同的环境条件下，活性炭的吸附效率的变化：

（1）温度影响

　　在通常情况下，活性炭吸附设备在温度方面，一般要求废气的温度低于40℃，25℃的吸附条件比较好，原则上需要对VOCs 气源进行冷却才能达到这个温度，而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附VOCs，如果废气的温度超过40℃，活性炭的吸附效率就会急速下降。而且，当活性炭吸附一定量的VOCs 后暂停工作，则已经吸附VOCs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附VOCs。

（2）相对湿度影响

　　相对湿度也会对活性炭吸附设备的吸附效率产生影响。

　　从我国华南地区的一个沿海大省气象局发布的环境数据看到，自2016 年4 月，该省白天气温已经出现30℃以上的温度，甚至在7-9 月份，频繁地出现白天气温超过35℃的极端气候。另外，该省自2016 年3 月开始，平均湿度长期超过70% 了。再加上企业生产过程中产生的VOCs 的温度长期偏高，所含的湿气也超过了50%。因此，室外环境条件和废气环境条件共同作用下，导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。可想而知，在这种情况下，排出的气体，所含的VOCs 肯定是超出了国家规定的可排放标准，直接对大气产生了污染。

（3）酸性气体影响

　　活性炭表面酸性与吸附平衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加，则对酸性及中性有机物的吸附能力大幅降低，而大部分VOCs 均显酸性。

（4）粉尘影响

　　活性炭对VOCs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的，除了吸附VOCs，也会吸附粉尘，随着活性炭表面粉尘量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表面积降低，降低活性炭对VOCs 的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。

三、活性炭装置风阻与风速关系

　　活性炭吸附装置会根据类型不同，风阻也不同，蜂窝活性炭大概为0.2-0.8KPa，柱状活性炭大概风压为0.6-1.5KPa，具体与风速有关，见下：

作者: Without 时间: 2023-7-26 21:38
非常好，学习学习。

作者: 渔夫 时间: 2023-7-27 08:41
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作者: bochengjie 时间: 2023-7-27 10:15
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作者: luyanjun25 时间: 2023-7-28 16:30
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作者: 括号 时间: 2023-7-31 23:33
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作者: gfshao123 时间: 2023-8-1 08:31
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作者: shiyi111 时间: 2023-8-3 14:49

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作者: 52hbxs-yu 时间: 2023-11-12 20:04

学习，正好需要，{:36:}

作者: 旺仔 时间: 2024-1-22 17:28
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作者: xiaohongmao1985 时间: 2024-1-22 23:58
既然你诚心诚意地发贴了，那我就大发慈悲地回你一贴。

作者: jichuanyu 时间: 2024-3-20 14:41
真不错，学习了

作者: 一幕春秋1234 时间: 2024-3-22 09:50
不错的资料，学习了

作者: 忧郁的橘子 时间: 2024-3-25 09:20
很基础又详细的资料

作者: 环保工程123 时间: 2024-3-26 10:27
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作者: kaicheng 时间: 2024-5-16 20:16
感谢楼主的分享！学习了

作者: chenjb 时间: 2024-5-16 22:45
回复一下有对策

作者: 一幕春秋1234 时间: 2024-5-17 08:55
资料说的很详细。。。。

作者: sdhz 时间: 2024-5-22 18:42
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作者: jichuanyu 时间: 2024-5-23 17:28
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作者: wym123ok 时间: 2024-7-27 09:33
新人来学习，感谢宝贵的分享

作者: xiaoxiaoliyu1 时间: 2024-7-29 03:54
这个必须要顶一下，非常感谢。

作者: lijipeng03312 时间: 2024-7-29 07:43
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作者: 撒殿 时间: 2024-8-6 13:57
感谢分享要学习的东西有点多啊

作者: kuangleiming 时间: 2024-8-7 09:55
学习，正好需要，

作者: kptzfl 时间: 2024-8-12 09:47
好东西，谢谢楼主分享，就是图表有些看不清

作者: zzj18856967182 时间: 2024-8-13 12:26

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作者: 531457011 时间: 2024-8-17 17:21
感谢楼主分享{:36:}

作者: zzj18856967182 时间: 2024-8-18 10:26
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作者: 环保学校 时间: 2024-8-18 15:47
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作者: kptzfl 时间: 2024-8-24 09:12
非常好的资料，谢谢分享

作者: wang1107 时间: 2024-8-24 13:32
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作者: 山东小伙 时间: 2024-8-24 17:13
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作者: 531457011 时间: 2024-8-25 12:49
请问活性炭装填高度对压力损失的影响有相关数据吗

作者: stevenwgj 时间: 2024-8-25 14:44

感谢楼主的分享！学习了

作者: soroba 时间: 2024-8-27 14:48

感谢楼主的分享！学习了11！

作者: xy123321 时间: 2024-12-2 09:35
楼主听话，快把技术分享出来！

作者: 环保工程123 时间: 2024-12-3 11:00
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作者: 292929 时间: 2024-12-4 09:16
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作者: 环保学校 时间: 2024-12-9 08:44
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作者: qiyearron 时间: 2024-12-11 10:59
good，非常好，学习了

作者: chinaxjbg 时间: 2024-12-14 18:42
谢谢楼主分享，学习了

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