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挥发性有机物(VOCs)污染治理中吸附技术的相关应用

2017-02-28 14:38来源:低温与特气作者:陶宇鹏 陈中明等关键词:VOCs污染VOCs治理分子筛转轮收藏点赞

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5吸附技术在VOCs污染治理应用中存在的问题

5.1高分离性能吸附剂的制备与选择

吸附剂是吸附技术的核心,其性能指标直接影响到整个工艺。选择性好、分离比高的吸附剂可以减小设备的尺寸、降低投资成本等。在VOCs污染治理工况当中,基本都需要考虑到水分子对吸附剂的影响,包括吸附和再生阶段,因此常用的吸附剂主要为疏水性的分子筛和非极性的活性炭。

疏水性分子筛可以在很高的相对湿度下(80%RH)仍然保持较高的吸附选择性,对水的吸附量很小,对有机物吸附量很大,且该材料不可燃,可以高温再生,适用范围广。而疏水性分子筛主要为高硅铝比或者是纯硅的分子筛,包括ZSM-5、MCM41、TS—l、KIT一1等等,但是这些传统的疏水性分子筛已经很难适应更高要求的情况,因此就需要对其进行疏水改性,提高其耐水性。分子筛疏水改性的方法很多,脱铝/脱铝补硅(dealumination/dealumination.silicon—exchangereaction)的方法应用最广,包括水热法、无水气相法、液相氟硅酸法及配位化学法等。在改性的同时还要对其整体进行研究和评价,这是一项复杂而繁重的工作。

多孔活性炭因其含有丰富的微孔结构,在吸附方面具有非常大的优势,但是在VOCs污染治理中,于大部分有机物都具有强极性和相对较高的沸点,因此脱附过程就显得尤为重要。介孑L孔道在活性炭吸脱附过程的内扩散中影响非常大,对吸脱附过程的速度有着决定性的作用,所以如何更好、更廉价地制备高性能的有序介孔活性炭是今后VOCs污染治理所用吸附剂的研究重点和难点。表1整理了《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》中关于吸附剂吸附性能指标的建议值。

煤质颗粒活性炭性能应满足GB/T7701,丁烷容量测试方法按GB/T20449。

5.2吸附剂再生

吸附剂再生也是另一个很重要的问题,良好、高效的再生不仅可以降低投资成本,还可以加快吸附循环,提高装置处理能力。如何在更低的温度下获得更好的再生,以及综合能耗、安全等因素对整个再生过程进行优化,也是一项艰巨复杂的工作。

6结论

在VOCs污染治理中,吸附技术具有非常广泛的适用性。其技术成熟度高,能耗低,治理效果好。典型的代表有分子筛转轮浓缩技术、油气回收技术等。但是要达到更好的应用效果和拓展其应用范围则需要从以下两方面人手:

1.制备和选择性能更好的吸附剂。VOCs治理技术中吸附法常用的吸附剂为疏水性分子筛和活性炭两种。疏水性分子筛方面主要在其疏水改性以及整体研究和评价工作;活性炭方面主要为研究如何制备高性能的有序的介孔活性炭同时尽可能的降低其生产成本。

2.与其他技术有机的结合。单一的吸附法在很多工况中很难达到很好的处理效果或者很好的控制其成本,而其它技术可能很好的弥补这一缺陷,因此发挥各种技术的优势,将吸附技术和其它技术进行高效有机地结合,拓宽应用范围,对其发展具有深远的影响。

通过以上两方面的努力,吸附技术必将在未来的VOCs污染治理中大放异彩。

延伸阅读:

大风量低浓度VOCs气体二次吸附浓缩净化技术开发

原标题:挥发性有机物(VOCs)污染治理中吸附技术的相关应用
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