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活性碳在废气处理中的性能效率费用效果达标情况

发布日期:2019-10-04 03:42   来源:未知   阅读:

  随着我国对挥发性有机污染物(VOCs)的排放要求越来越严格,研究相应的VOCs处理技术对于空气净化具有重大意义。文章研究吸附法去除挥发性有机污染物,以活性炭纤维布(ACF布)作为吸附材料,环己烷作为VOCs的代表物,通过正交实验探讨风速、ACF布数量、ACF布孔、环己烷流量等因素对ACF布吸附性能的影响。实验结果表明:ACF布数量增加,能够有效提高吸附性能;风速增大会延长饱和吸附时间,降低饱和吸附量;ACF布孔的存在虽然不利于吸附性能,但能降低风机的运行功率,且使用的ACF布越多效果越明显;环己烷流量加大会缩短饱和吸附时间,提高饱和吸附量。

  改革开放以来,随着人们生活质量的逐步提高,各种使用了含有挥发性有机污染物(VOCs)的装饰品、装修材料、日用化学品等陆续进入到我们的生活中,使得室内外的空气质量下降,严重危害着人们健康。随着我国对大气环境质量要求的不断提高,对VOCs排放的控制要求将会越来越严格,研究相应的VOCs处理技术也将更加急迫。根据世界卫生组织(WHO)的定义,挥发性有机化合物是指在25℃蒸汽压大于133.32Pa,沸点为50~260℃的各种有机化合物。VOCs按化学结构可以进一步分为烷烃类、芳烃类、酯类、醛类等,目前已鉴定出的有300余种[1]。目前,国内外对有机废气回收处理的方法主要有冷凝法[2]、吸收法、吸附法[3,4]和膜分离技术等。其中,吸附法具有方法简单、环保、效率较高等优点,是常用的处理有机废气的方法。而随着新型吸附材料活性碳纤维的开发利用和改良,吸附法的应用将会更加广泛。活性碳纤维具有很大的比表面和丰富的微孔,孔径分布窄,比颗粒活性炭(GAC)有很更大的吸附容量和更快的吸附、脱附速率[5,6],适用于低浓度范围的污染气体吸附,且可再生,属于环保型吸附材料。目前,活性碳纤维被应用于处理各种的有机废气,其相应的研究成果也有很多:本研究主要是以吸附法为主体,活性炭纤维布作为吸附材料,环己烷作为VOCs的模拟物,通过正交实验探讨风速、环己烷流量、ACF布数以及ACF布孔等因素对ACF布的饱和吸附时间和饱和吸附量的影响;同时比较ACF布在无孔和有孔的情况下,风机运行所需要的功率,为合理使用ACF布处理VOCs提供依据,为进一步处理提供依据。

  吸附剂:活性炭纤维布,江苏苏通碳纤维有限公司。吸附质:环己烷,天津市富宇精细化工有限公司,分析纯。

  活性炭纤维布在使用前,要先裁剪成面积略大于48cm×48.5cm的块状布,若是实验中要求有孔的ACF布,则在布上均匀地剪出9个直径约1cm的小洞(见图1)。裁剪后,在烘箱中以100℃烘6个小时左右。神马堂三肖中特中特!在烘完冷却后,应立即转移至密封袋中,防止重新吸附空气中。

  活性炭纤维布吸附环己烷实验流程如图2所示。首先,开动风机,由调控装置和测风仪调控风速至符合实验要求。然后把足量的环己烷倒入烧杯中,由流量型蠕动泵定量抽送到数显调节仪上进行加热(80℃)后喷出进入风道,经风机引动以一定的流速进入ACF吸附室,此时,可在风道前段的特定位置用VOC仪测定环己烷的初始浓度。在ACF吸附室中由多孔铁框负载ACF布,用于吸收通入的环己烷,通过吸附室后的气体在风道后段的特定位置用VOC仪进行定时(3min)的环己烷浓度测定并记录。

  (1)把实验要求的ACF负载到铁框上,放到吸附室的固定位置上。(2)按相应的实验要求调控好风速和环己烷流量后,开动流量型蠕动泵,同时开始计时。(3)计时开始后,在风道的前段的特定位置,使用VOC仪测定环己烷的初始浓度并记录;在测定环己烷初始浓度以后,在开始计时后的第3分钟测定风道后段的环己烷浓度,此后,每隔3分钟测定1次并记录,直到环己烷浓度恒定在一个小范围(0.1)不变后,停下风机和流量蠕动泵。(4)将上面得到的环己烷初始浓度记为C0,每隔3分钟所测得的环己烷浓度记为Ct,按公式(1)处理,即可得到相应时间的环己烷透过率Q:Q=Ct/C0(1)处理完成后,做一个Q-t的曲线关系图,即可在图上找到相应的饱和吸附时间。

  为保护和改善大气环境,加强固定污染源挥发性有机污染物排放建设项目环境保护监督管理工作,加强固定污染源挥发性有机污染物排污许可证申请、核发和排污许可执行与监督管理工作,特制订此技术规范。