活性炭纖維吸附與逆流式催化燃燒技術(shù)聯(lián)用處理有機(jī)廢氣試驗(yàn)研究.pdf

1、繼SO2、NOx之后，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)引起的廢氣污染成為世界各國(guó)關(guān)注的又一焦點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)流量大濃度低的有機(jī)廢氣的有效處理引起了廣泛討論和研究。本文采用逆流式催化燃燒技術(shù)和活性炭纖維吸附聯(lián)用的方法，集中兩種方法的優(yōu)勢(shì)，選取甲苯和苯這兩種典型的VOCs作為處理對(duì)象進(jìn)行了試驗(yàn)，研究了活性炭纖維的吸附特性以及逆流式催化燃燒處理特性，并提出了兩種技術(shù)聯(lián)用的工藝設(shè)想，主要內(nèi)容如下：
　　 首先，利用氮吸附儀、掃描電鏡、X射線衍射

2、儀對(duì)活性炭纖維的微觀結(jié)構(gòu)、微觀表面形貌、表面元素進(jìn)行了檢測(cè)和分析。結(jié)果顯示，活性炭纖維具有大量的微觀結(jié)構(gòu)、較大的比表面積，并且表面含有豐富的含氧官能團(tuán)，表明活性炭纖維是一種良好的吸附劑。
　　 然后在自行設(shè)計(jì)和搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了活性炭纖維對(duì)甲苯和苯的吸附特性以及吸附劑的脫附再生性能研究。結(jié)果表明，活性炭纖維對(duì)甲苯和苯吸、脫附速度快，對(duì)甲苯的吸附效果好于苯，對(duì)于痕量有機(jī)廢氣也有較高的吸附量，進(jìn)氣濃度、流速等因素對(duì)平衡吸附量有較大

3、影響。用熱空氣對(duì)吸附飽和的活性炭纖維進(jìn)行了脫附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，隨著溫度和流速的增大，脫附越快，效率越高，活性炭纖維多次再生后吸附性能在90％以上，具有良好的循環(huán)使用性能。
　　 接著對(duì)吸附過程的機(jī)理進(jìn)行了分析，并應(yīng)用三個(gè)常用吸附等溫方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合來反觀吸附劑的結(jié)構(gòu)和吸附特性，其中Langmuir方程對(duì)等溫吸附線的擬合效果最好，說明吸附以單層吸附為主，也驗(yàn)證了活性炭纖維含有大量微孔結(jié)構(gòu)。
　　 再在各種操作條件和不同

4、工況條件下，利用逆流式催化燃燒技術(shù)對(duì)低濃度的含苯廢氣處理進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，反應(yīng)器內(nèi)軸向各個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度分布均隨流向變換作周期性波動(dòng)變化；反應(yīng)器的總熱效應(yīng)是反應(yīng)放熱與系統(tǒng)散熱的綜合結(jié)果，濃度、換向周期以及風(fēng)速等操作條件均能夠改變反應(yīng)器的熱效應(yīng)，影響實(shí)際處理效果。在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，苯的凈化率幾乎都在99％以上，說明應(yīng)用本反應(yīng)器對(duì)低濃度的含苯廢氣的處理效果較好。
　　 最后，進(jìn)行了活性炭纖維吸附與逆流式催化燃燒反應(yīng)器聯(lián)用的工藝設(shè)想