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廢氣處理吸附法-吸附劑的選擇

返回列表 瀏覽:- 發(fā)布日期:2019-05-10 08:57:07【

為了盡可能地提高吸附速度,在吸附設(shè)計(jì)中往往需要考慮很多因素,由于吸附操作過程的復(fù)雜性,影響吸附速度的因素很多。對于一定的處理任務(wù),吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度是已經(jīng)確定了的,也就是說是不容選擇的。需要選擇的因素主要是吸附劑的選擇、吸附裝置及吸附流程的選擇。為了達(dá)到任務(wù)規(guī)定的廢氣處理要求,凈化效率的確定也必須在設(shè)計(jì)時解決。

廢氣處理活性炭吸附塔

    吸附劑的性質(zhì),直接影響吸附效率,因此,在吸附設(shè)計(jì)中必須根據(jù)吸附質(zhì)的性質(zhì)以及處理要求選擇合適的吸附劑
1.工業(yè)上對常用吸附劑的要求
①要有巨大的內(nèi)表面積(有效表面)和孔隙率
②選擇性要強(qiáng),對需要去除的氣體組分有選擇地吸附。
③吸附容量要大,與比表面積和孔隙率大小以及孔徑分布的合理性、分子的極性以及吸附劑分子上官能團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。
④要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和熱、化學(xué)穩(wěn)定性。
⑤顆粒度要適中而且均勻。
⑥易于再生和活化。
⑦原料來源廣泛,制造簡便,價廉易得。
2.吸附劑選擇的步驟
    吸附劑選擇的原則是根據(jù)以上所講的工業(yè)上對常用吸附劑的要求,再結(jié)合具體的任務(wù)進(jìn)行選擇。在吸附設(shè)計(jì)中,吸附劑的選擇一般需要經(jīng)過下列步驟。
(1)初選根據(jù)吸附質(zhì)的性質(zhì)、濃度和凈化要求以及吸附劑的來源等因素,初步選出幾種吸附劑。
①根據(jù)吸附質(zhì)的性質(zhì)選擇吸附質(zhì)的性質(zhì)包括極性和分子的大小。若為非極性的大分子物質(zhì),首選的應(yīng)是活性炭。因?yàn)榛钚蕴繉儆诜菢O性吸附劑,且內(nèi)部具有范圍較廣的大小孔徑,可以吸附直徑變化范圍很寬的非極性吸附質(zhì),如大多數(shù)VOCs為非極性吸附質(zhì),可以優(yōu)先選擇活性炭作吸附劑;對于很多極性小分子物質(zhì),如H2O、SO2、NO2、HCl等,則應(yīng)考慮極性吸附劑,如硅膠、分子篩、活性氧化鋁等。
②根據(jù)氣體的濃度和凈化要求選擇對于濃度高但要求凈化效率不高的場合,就應(yīng)盡可能地采用廉價的吸附劑,以降低處理成本。對于濃度較低但凈化要求高的場合,就應(yīng)該考慮用吸附能力比較強(qiáng)的吸附劑。對于濃度高且凈化效率要求也高的場合,應(yīng)考慮先采用廉價吸附劑處理,然后再采用吸附力強(qiáng)的吸附劑處理的二級吸附處理方法或應(yīng)用吸附劑浸漬的方法進(jìn)行處理。
③根據(jù)吸附劑的來源選擇在綜合考慮以上諸因素的基礎(chǔ)上,盡量選擇一些價廉、易得,且近距離能解決的吸附劑。
(2)活性試驗(yàn)利用小型裝置,對初選出的幾種吸附劑進(jìn)行活性試驗(yàn),試驗(yàn)所用吸附質(zhì)氣體應(yīng)是任務(wù)規(guī)定的待浄化的氣體。通過試驗(yàn),再篩選出其中幾種活性較好的吸附劑,做進(jìn)一步試驗(yàn)
(3)壽命試驗(yàn)在中型裝置中,對幾種活性較好的吸附劑進(jìn)行壽命和脫附性能的試驗(yàn)。試驗(yàn)氣體仍必須是待處理的氣體,試驗(yàn)條件應(yīng)是生產(chǎn)時的操作條件,所用的脫附方式也必須是生產(chǎn)中選定的。這樣經(jīng)過吸附一脫附-再生反復(fù)多次循環(huán),確定每種吸附劑的使用壽命
(4)全面評估對初選的幾種吸附劑,綜合活性、壽命等實(shí)驗(yàn),再結(jié)合價格、運(yùn)費(fèi)等指標(biāo)進(jìn)行全面評估,最后選出一種既較適用、價格又相對便宜的吸附劑。
    吸附劑的選擇是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣的工作,需要仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行。不過,在實(shí)踐中往往采用簡便的選擇方法,如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用測定透過曲線的方法去選擇吸附性能好的吸附劑。

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