工艺解析

          活性炭對VOCs回收(shou)的幾種(zhong)脫附方式和(he)效(xiao)果對比(bi)

          發布日期 : 2019-05-23 瀏覽量 :

          理論上,提高吸附劑(ji)的溫(wen)度可以實現(xian)吸附質的脫附,因此采(cai)用(yong)加熱活性炭的方法可以實現(xian)吸附質的脫附,即熱脫附。通過長期的研究和(he)開發,根(gen)據不同的加熱介質和(he)方式,熱脫附已(yi)經發展成(cheng)為熱空氣、熱惰性氣體、過熱水蒸氣、微波加熱以及電加熱等多種(zhong)熱脫附方法,並成(cheng)為目前活性炭脫附的主要(yao)工業方法。由於VOCs具(ju)有較高的揮(hui)發性,因此熱脫附適合(he)於活性炭中(zhong)VOCs的脫附。


          盡管熱脫附方式較容易在工業上應用(yong),但不同的熱脫附方法都存在一些不同的缺點,如熱空氣和(he)惰性氣體加熱時容易引起吸附質的裂解甚至焦(jiao)化、過熱水蒸氣加熱時嚴重(zhong)影(ying)響(xiang)活性炭的重(zhong)複利(li)用(yong)、微波加熱存在加熱深(shen)度不夠等問題。


          除高溫(wen)脫附外(wai),降壓脫附即真(zhen)空脫附是另(ling)一種(zhong)方式。目前真(zhen)空脫附主要(yao)應用(yong)於活性炭的真(zhen)空變壓吸附技術中(zhong),由於真(zhen)空變壓吸附技術使用(yong)的加熱介質少,大大提高了(liao)回收(shou)物(wu)質的純度。


          如下表為真(zhen)空脫附、氮(dan)氣吹掃和(he)空氣吹掃3 種(zhong)方式在不同溫(wen)度下脫附苯(ben)、正丁烷和(he)乙醇(chun)的脫附率對比(bi)。

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          如下可看出,不管是極性弱的芳香(xiang)烴(ting)苯(ben)、正丁烷還(huai)是極性較高的乙醇(chun),在30-50℃脫附溫(wen)度範(fan)圍內(na),活性炭真(zhen)空熱脫附的脫附率都明顯高於熱氮(dan)氣或空氣吹掃脫附方式,而空氣和(he)氮(dan)氣吹掃的熱脫附率差(cha)別(bie)不大;或者說,真(zhen)空脫附可以降低(di)脫附溫(wen)度。同時,乙醇(chun)的真(zhen)空熱脫附和(he)氣體吹掃熱脫附之間的脫附率的差(cha)異比(bi)苯(ben)和(he)正丁烷的要(yao)高得多,這表明極性較大的醇(chun)類(lei)分子(zi)采(cai)用(yong)真(zhen)空脫附更加有效(xiao)。因此,煤(mei)化工中(zhong)的甲醇(chun)被活性炭吸附後(hou),采(cai)用(yong)真(zhen)空脫附方式能有更高的脫附率。


          目前學術界認可弱極性有機蒸氣分子(zi)在活性炭上的吸附主要(yao)是物(wu)理吸附,具(ju)有相同化學結構(gou)的VOCs蒸氣的沸(fei)點越高,脫附就越難。活性炭與(yu)有機蒸氣分子(zi)之間的相互作(zuo)用(yong)力取決於活性炭的孔隙結構(gou)和(he)表麵化學性質,極性較強的VOCs吸附質容易在活性炭上脫附。


          因此,在甲醇(chun)儲罐(guan)或裝(zhuang)卸台VOCs冷凝(ning)吸附工藝中(zhong),-85℃三(san)級(ji)冷凝(ning)完畢後(hou),後(hou)端(duan)的吸脫附中(zhong)的脫附部分采(cai)用(yong)真(zhen)空脫附效(xiao)果更佳(jia)。


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