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吸附法處理VOC有機廢氣

更新時間：2020-05-25　點擊量：3448

VOCs的脫除方法有多種，吸附法具有效率高、能耗低、操作簡單、可回收等優(yōu)點，因而成為脫除VOCs的有效技術。

一、吸附機理

物質內部的分子所受的力是對稱的，故彼此處于平衡。但處于界面處的分子的力場是不飽和的，液體或固體物質的表面可以吸附這種處于界面的分子，這種一種或幾種物質在另一物質表面積蓄的過程和現(xiàn)象稱為吸附。

吸附的根本原因是因為物質內部的分子和周圍分子之間有互相吸引的作用。

二、吸附劑

VOCs吸附技術的關鍵是吸附劑，理想的吸附劑通常應具備：大的比表面積、適宜的表面結構、容易再生、成本低廉等優(yōu)點。

吸附劑一般可分為無機和有機吸附劑兩類，實際應用中無機吸附劑更為普遍。通常VOCs吸附劑主要包括以下幾大類：活性炭、分子篩、黏土、金屬有機骨架材料、有機吸附劑。

2.1．活性炭

活性炭是應用廣泛的一類吸附劑，它具有疏松多孔的性質，具有較高的比表面積和較大的孔容積，對VOCs的吸附能力較強，尤其對苯系物等大分子VOCs的脫除*，但是對甲醛等小分子吸附性能較差。

活性炭的表面官能團結構對活性炭吸附性能有重要影響。常常通過調節(jié)活性炭表面含氮、含氧等官能團的種類及數(shù)量來調整活性炭的表面酸堿性及孔結構從而改善其吸附VOCs的性能。

2.2分子篩

分子篩是優(yōu)良的VOCs吸附劑之一，有較大比表面積和微孔體積，對水等極性分子有強烈的吸附能力。

目前使用較多的吸附劑包括NaY、Hβ、ZSM-5、SBA-15、MCM-41等?？偟脕碚f,分子篩材料已被廣泛用于對VOCs的吸附。

不同類型的分子篩對VOCs的吸附效果不同，這就要求對分子篩進行化學修飾和改性，提高對VOCs的去除效果。

2.3黏土

黏土因其比表面積較大、孔結構和成本低廉而得到廣泛應用。海泡石、坡縷石等比表面積相對較大的黏土礦物可直接應用于氣體吸附。

膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的黏土礦物，具有較大的比表面積和陽離子交換容量。

表面活性改性后的有機膨潤土吸附有機污染物的性能顯著提高，經(jīng)不同表面活性劑改性制備的有機膨潤土對吸附質具有選擇性。

2.4．金屬有機骨架材料

金屬有機骨架材料(MOFs)是近十幾年發(fā)展起來的一類新型材料。由于具有高比表面積及化學性質穩(wěn)定等特點，在環(huán)境有害有機氣體吸附方面的應用得到科研人員的廣泛研究。

研究較多的MOFs吸附VOCs的材料包括MOF-5、MIL-101和MOF-177等。

2.5.有機吸附劑

有機吸附劑主要是指高聚物吸附樹脂，高聚物吸附樹脂是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的，并以吸附為特點，對有機物具有濃縮、分離作用的高分子聚合物。

吸附樹脂主要分為凝膠型和大孔型，目前使用廣泛的是大孔型吸附樹脂。

隨著大孔離子交換樹脂的出現(xiàn)，大孔吸附樹脂得到了發(fā)展。在吸附性能上吸附樹脂與活性炭很相似，大多可以定量吸附，重復使用。

而活性炭雖然吸附性能很好，可是再生往往很困難。目前已有的商品吸附樹脂品牌有200多種，并且還在不斷的增加。

按照樹脂的表面性質，吸附樹脂一般分為非極性、中極性、極性和強極性四類。

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