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VOCs治理技术之常见的吸附材料

发布时间:2018-05-09 浏览次数:12

VOCs治理方法有多种,吸附法具有效率高、能耗低、操作简单、可回收等优点,因而成为处理VOCs常见的方式之一。

吸附法净化气态污染物是指利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同而分离气体混合物的方法。吸附过程是一个浓缩过程,气态污染物通过吸附作用被浓缩到吸附剂表面上,然后对吸附剂进行再生,将被吸附物质从吸附剂中解吸下来进行回收或焚烧处理,从而达到废气净化的目的。吸附法主要适用于低浓度气态污染物的净化,对于高浓度的有机气体,通常需要首先经过冷凝等工艺将浓度降低后再进行吸附净化。

VOCs治理技术之常见的吸附材料如下:

1)活性炭:

活性炭是应用最广泛的一类吸附剂,它具有疏松多孔的性质,具有较高的比表面积和较大的孔容积,对VOCs的吸附能力较强,尤其对苯系物等大分子VOCs的脱除效果显著,但是对甲醛等小分子吸附性能较差。活性炭的表面官能团结构对活性炭吸附性能有重要影响,常常通过调节活性炭表面含氮、含氧等官能团的种类及数量来调整活性炭的表面酸碱性及孔结构从而改善其吸附VOCs的性能。

2)分子筛:

硅铝分子筛对有机物的吸附能力通常要低于活性炭对有机物的吸附能力,但和活性炭相比,硅铝分子筛在使用热空气流进行再生时安全性好,可以在更高的温度下进行再生,因此近年来在VOCs 净化中得到了越来越多的应用。

3)黏土:

黏土因其比表面积较大、孔结构和成本低廉而得到广泛应用。海泡石、坡缕石等比表面积相对较大的黏土矿物可直接应用于气体吸附。膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的黏土矿物,具有较大的比表面积和阳离子交换容量。表面活性改性后的有机膨润土吸附有机污染物的性能显著提高,经不同表面活性剂改性制备的有机膨润土对吸附质具有选择性。

4)金属有机骨架材料:

金属有机骨架材料(MOFs)是近十几年发展起来的一类新型材料。由于具有高比表面积及化学性质稳定等特点,在环境有害有机气体吸附方面的应用得到科研人员的广泛研究。研究较多的MOFs吸附VOCs的材料包括MOF-5、MIL-101和MOF-177等。金属有机框架对特定的VOCs有独特的吸附效果,如ZIF-8/PDVB型金属有机框架吸附剂对甲苯、乙酸乙酯均具有优良的吸附性能,这类吸附剂可用在特定的VOCs处理场合。

5)有机吸附剂:

有机吸附剂主要是指高聚物吸附树脂。高聚物吸附树脂是指一类多孔性的、高度交联的,并以吸附为特点,对有机物具有浓缩、分离作用的高分子聚合物。吸附树脂主要分为凝胶型和大孔型,目前使用广泛的是大孔型吸附树脂。随着大孔离子交换树脂的出现,大孔吸附树脂得到了发展。在吸附性能上吸附树脂与活性炭很相似,大多可以定量吸附,重复使用。而活性炭虽然吸附性能很好,可是再生往往很困难。目前已有的商品吸附树脂品牌有200多种,并且还在不断的增加。按照树脂的表面性质,吸附树脂一般分为非极性、中极性、极性和强极性四类。


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