活性炭吸附技术在废气处理中的应用.ppt

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1、活性炭吸附技术在废气处理中的应用目录1、吸附法2、活性炭吸附技术3、活性炭吸附法的组合工艺1、吸附法1.1概述基本原理：利用各种固定吸附剂对排放废气中的污染物进行吸附净化的方法。作用原理：物理吸附和化学吸附，而VOCs废弃的净化主要采用物理吸附方法。关键技术：吸附剂、吸附设备和工艺、再生介质、后处理工艺适用范围：适宜处理低浓度、高风量的有机废气，主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氢化合物、大部分含氯溶剂、常用醇类、部分酮类和酯类等优点：去除率高，是去除气相污染物较为常用的方法缺点：存在投资运行费用较高且有

2、产生二次污染的缺陷，而且吸附剂的容量有限且设备庞大，吸附剂再生有机溶剂回收等后处理工程复杂1、吸附法1.2吸附剂选择指标①吸附容量：直接决定吸附质在吸附床上的停留时间和吸附设备规模吸附等温线：在一定温度下，吸附量与吸附质平衡分压之间的关系曲线，有五种基本类型Ⅰ：Lamgmuir等温吸附Ⅱ＆Ⅲ：多分子层吸附Ⅳ＆Ⅴ：多分子层吸附，且吸附质在吸附剂微孔和毛细管中凝结一、吸附法1.2吸附剂选择指标②比表面积：单位质量吸附剂所具有的比表面积as=at/m式中：as—吸附剂的比表面积（m2/g）；at—吸附剂的总

3、表面积（m2）；m—吸附剂的质量（g）③孔半径：表示微孔大小大孔（r=0.1-1.0μm）：吸附液体分子较有效中孔（r=0.002-0.1μm）：吸附蒸汽分子较有效小孔（r<0.002μm）：吸附气体分子较有效④孔隙率：吸附剂内部微孔的容积与吸附剂个体体积之比εh=Vh/Vs式中：Vh—吸附剂内部微孔的总容积（m3）；Vs—吸附剂个体的体积（m3）1、吸附法1.2吸附剂常用吸附剂沸石分子筛沸石和分子筛的主要成分都是铝硅酸盐，热稳定性好，热气流再生时安全性好；可对分子筛进行化学修饰和改性，提高VOCs去

4、除效果。颗粒硅胶活性氧化铝多空粘土矿1、吸附法1.2吸附剂常用吸附剂柱状活性炭椰壳活性炭球形活性炭蜂窝状活性炭纤维状活性炭活性炭活性炭：最具有代表性的无极吸附剂；对非极性物质（有机溶剂）效果佳蜂窝状活性炭：床层阻力小；我国处理高风量、低浓度VOCs设备中居多活性炭纤维：比表面积大、微孔丰富且分布均匀、吸脱附速率快、吸附速率高、易再生2、活性炭吸附技术2.1活性炭活性炭是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧

5、和氢；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分。活性炭由于具有高度发达的孔隙结构和极大比表面积，是首选的吸附剂。通常活性炭的孔容积达0.2~1.0cm3/g，比表面积达到300~3000m2/g2、活性炭吸附技术2.2吸附技术变压吸附（PressureSwingAdsorption.简称PSA）基本原理：PSA是对气体混合物进行提纯的工艺过程，该工艺是以多孔性固体物质（吸附剂）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，在两种压力状态之间工作的可逆的物理吸附过程，它是根据混合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸

6、附能力，在低压下又具有较小的吸附能力，而理想的组分H2则无论是高压或是低压都具有较小的吸附能力的原理。在高压下，增加介质分压以便将其尽量多的吸附于吸附剂上，从而达到高的产品浓度。吸附剂的解吸或再生在低压下进行，尽量减少吸附剂上杂质的残余量，以便于在下个循环再次吸附杂质。操作方式：按照操作方式的不同，变压吸附又可以分为速度分离型与平衡分离型两类，即分别根据吸附剂对各组分吸附速率的差别和气体在吸附剂上平衡吸附性能的差异来实现气体分离。优缺点：变压吸附（PSA）的循环周期短、吸附剂利用率高、产品纯度高、吸附

7、剂用量相对较少，不需要外加换热设备，主要用于气量大原料气体组分复杂的气体的分离与提纯。缺点是回收率较深冷法低些。2、活性炭吸附技术2.2吸附技术变温吸附（TemperatureSwingAdsorption.简称TSA）基本原理：TSA是利用吸附剂在不同温度下吸附容量的的差异来实现吸附和分离的循环，低温下吸附容量高，组分被吸附；高温下吸附容量低，被吸附的组分被脱附解吸，吸附剂再生。吸附装置：吸附根据接触方式的不同，变温吸附设备通常分为固定床、移动床和流化床吸附器。优缺点：变温吸附（TSA）再生彻底、回

8、收率低、产品损失小，通常用于微量杂质或难解吸杂质的脱除的循环，但存在周期长、投资较大能耗高，吸附剂使用寿命不长等缺点利用活性炭吸附法处理废气一般采用变温吸附。2、活性炭吸附技术2.3吸附装置常用吸附装置：固定床吸附剂再生：低压水蒸气置换再生：大多数情况下比气流吹扫更有效惰性热气流吹扫再生降压或真空解吸再生：常用于有一定压力时；常规常压不经济热空气吹扫脱附再生蒸汽的总消耗量D：加热蒸汽消耗量D1：一般来说，加热蒸汽全部冷凝在吸附器中动力蒸汽消耗量D2：此蒸