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一、活性炭吸附原理
由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力,因此當此固體表面與氣體接觸時,就能吸引氣體分子,使其濃聚并保持在固體表面,此種現象稱為吸附。吸附法就是利用固體表面的吸附能力,使廢氣與大表面的多孔性固體物質相接觸,廢氣中的污染物被吸附在固體表面上,使其與氣體混合物分離,從而達到凈化的目的。
根據氣體分子與固體表面分子作用力的不同,吸附可分為物理吸附和化學吸附,前者是分子間作用力的結果,后者是分子間形成化學鍵的結果?;钚蕴坷w維吸附就是采用物理吸附。
二、活性炭纖維吸附材料
傳統可作為凈化有機廢氣的吸附材料有活性炭、硅膠、分子篩等,其中活性炭應用最廣泛,效果也最好。其原因在于其他吸附劑(如硅膠、金屬氧化物等),具有極性,在水蒸氣共存條件下,水分子和吸附劑材料性分子進行結合,從而降低了吸附材料的吸附性能,而活性炭分子不易與極性分子相結合,從而提高了吸附有機廢氣的能力。
而近幾年來,一種新型的吸附材料活性炭纖維(以下簡稱ACF)正在逐漸替代活性炭并越來越多的被使用。
活性炭纖維(ACF)是20世紀80年代后期發展起來的一種新型微孔炭質吸附材料。由于其獨特的孔隙結構和表面特性,使其在對低濃度物質的脫除方面顯示了獨特的性能。具有比表面積大、有效吸附容量高、吸脫附行程短的特點。
活性炭纖維的孔徑結構單一,孔徑均一而且更小,均勻分布在炭纖維表面,主要是微孔;
活性炭纖維的比表面積大;
活性炭纖維的吸脫附行程短很多、脫附、再生能耗低;
強度高、不脫粉、壽命長、不會造成二次污染;
安全性高;
更換周期長,投資省,吸附材料壽命不低于兩年。
從上面截面圖可以看到,吸附主要通過活性炭纖維或顆?;钚蕴康奈⒖撞糠诌M行吸附,碳纖維由于微孔直接分布在表面,所以能夠進行的快速吸附和解析;而顆?;钚蕴康奈⒖自陬w粒炭的最內部,所以吸附解析速度慢,能耗比較高。
三、活性炭纖維吸附濃縮(再生)催化燃燒技術
活性炭吸附濃縮——催化燃燒技術是將吸附技術和催化燃燒相結合的一種集成技術,將大風量、低濃度的有機廢氣經過吸附/脫附過程轉換成小風量、高濃度的有機廢氣,然后經過催化燃燒凈化,可以有效的利用有機物的燃燒熱。該方法適合于大風量、低濃度或濃度不穩定的廢氣治理,通常用于低于1500mg/m3的有機廢氣的治理。
炭纖維吸附濃縮催化燃燒凈化裝置的特點:
(1)采用薄層的活性炭纖維(ACF)作為吸附單元,吸附效率高,氣流阻力小。
(2)再生速度快,再生能耗低。
(3)采用PLC全自動控制,無人值守運行。
(4)吸附器吸附循環周期快、安全高效。
設備主要應用在噴漆、印刷廢氣。
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