活性炭吸附塔對各類廢氣的治理

發(fā)布時間：2016-06-21 10:10:11

　　廢氣的種類繁多，對其分類可以采用不同的方法。一是按發(fā)生源的性質(zhì)(人類產(chǎn)生廢氣活動的性質(zhì))來分類;如：燃料燃燒廢氣、生產(chǎn)工藝廢氣、汽車尾氣、高空航空器廢氣、火車及船舶廢氣等;二是按廢氣所含的污染物來分類，如：含煙塵廢氣、工業(yè)粉塵廢氣、含硫化合物廢氣等。這種分類方法在廢氣治理工程中經(jīng)常應(yīng)用。

　　活性炭吸附塔治理廢氣可分為物理吸附和化學(xué)吸附。

　　一、 物理吸附

　　主要發(fā)生在活性炭吸附塔去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中。活性炭的多孔結(jié)構(gòu)提供了大量的表面積，從而使其非常容易達(dá)到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因?yàn)槿绱耍钚蕴靠妆谏系拇罅康姆肿涌梢援a(chǎn)生強(qiáng)大的引力，從而達(dá)到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。

　　必須指出的是，這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑，這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的活性炭，從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應(yīng)用。

　　二、化學(xué)吸附

　　除了物理吸附之外，化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳，而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。

　　當(dāng)活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等時,即單位時間內(nèi)活性炭吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度和在活性炭表面的濃度均不再變化,而達(dá)到了平衡,則此時的動平衡稱為活性炭吸附平衡,此時被吸附物質(zhì)在溶液中的濃度稱為平衡濃度。

　　活性炭吸附塔的特性不但取決于其孔隙結(jié)構(gòu)，而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì)——表面的化學(xué)官能團(tuán)、表面雜原子和化合物。不同的表面官能團(tuán)、雜原子和化合物對不同的吸附質(zhì)有明顯的吸附差別。在活化過程中，活性炭的表面形成大量的羥基、羧基、酚基等含氧表面絡(luò)合物，不同種類的含氧基團(tuán)是活性炭上的主要活性位，它們能使活性炭的表面呈現(xiàn)微弱的酸性、堿性、氧化性、還原性、親水性和疏水性等。這些構(gòu)成了活性炭性能的多樣性，同時影響活性炭與活性組分的結(jié)合能力。一般而言，活性炭表面含氧官能團(tuán)中的酸性化合物越豐富，吸附極性化合物的效率越高;而堿性化合物較多的活性炭易吸附極性較弱的或非極性的物質(zhì)。