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蜂窩活性炭在大風(fēng)量有機(jī)廢氣治理技術(shù)中的應(yīng)用

　　蜂窩活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的吸附性能和很高的使用穩(wěn)定性；主要用在空氣凈化領(lǐng)域中普遍認(rèn)為大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的凈化,這類廢氣的特點(diǎn)是排風(fēng)量大、廢氣中同時(shí)存在幾種污染物而且每種濃度都較低,一般在1g/m³以下,這種情況下引用蜂窩狀活性炭的優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)行了批量生產(chǎn)采用吸附凈化、脫附再生和催化然燒相結(jié)合的原理設(shè)計(jì)了適合于大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣治理的設(shè)備。實(shí)際應(yīng)用表明蜂窩活性炭吸附性能好脫附速率快,滿足了工藝使用要求。

　　一、蜂窩活性炭的性能
　　本文研制了2種規(guī)格的蜂窩活性炭,其規(guī)格性能見表1。

　　1、吸附性能

　　用頂空色譜法測(cè)定了蜂窩活性炭(TF-1)對(duì)苯蒸氣的吸附等溫線,如圖2所示,根據(jù)D-A方程計(jì)算得孔結(jié)構(gòu)參數(shù): Wq=0.268 mL/g,B=1.05*10^-6,S= 719 m²/g。 可以看出，雖然在制備過程中加入的粘合劑對(duì)其吸附性能有一定的影響，但蜂窩活性炭對(duì)苯蒸氣仍有較好的吸附性能,屬吸附性能較好的活性炭。

　　2、動(dòng)力學(xué)性能

　　與顆粒狀活性炭相比,蜂窩活性炭具有的蜂窩狀結(jié)構(gòu),開孔率高，流體通過時(shí)產(chǎn)生的壓力損失很小，不同流速下蜂窩活性炭和粒狀活性炭對(duì)空氣流的阻力見圖3；

　　由圖3可知以床層高度0.60m、空塔速度1.39m/s為標(biāo)準(zhǔn),蜂窩活性炭的阻力很小,具有的動(dòng)力學(xué)性能。在實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行吸附設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí),若以粒狀活性炭為吸附劑,設(shè)備的氣流空塔速度一般只取0.1~-0.6m/s;而用蜂窩活性炭為吸附劑時(shí),設(shè)備的氣流空塔速度可以在較大范圍內(nèi)選取可取到2m/s的高空塔速度,因此蜂窩活性炭很適合應(yīng)用在大風(fēng)量條件下對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行吸附凈化。

　　二、大風(fēng)量有機(jī)廢氣的凈化原理

　　大風(fēng)量有機(jī)廢氣凈化裝置采用蜂窩活性炭為吸附劑,結(jié)合吸附凈化、脫附再生和催化燃燒的原理,即將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣通過蜂窩活性炭吸附以達(dá)到凈化空氣的目的.當(dāng)活性炭吸附飽和后再用熱空氣脫附使活性炭得到再生；脫附出的有機(jī)物被送往催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒,有機(jī)物被氧化成無害的CO2和H2O,燃燒后的熱廢氣又用于對(duì)蜂窩活性炭的脫附再生，達(dá)到廢熱利用和節(jié)能的目的。整套裝置由吸附床、催化燃燒床、相關(guān)的風(fēng)機(jī)、閥門等組成,設(shè)計(jì)了能連續(xù)處理有機(jī)廢氣的凈化裝置,其工藝流程如圖4所示。

　　吸附床的結(jié)構(gòu)采用抽屜式的組裝結(jié)構(gòu),蜂窩活性炭均勻裝填在抽屜內(nèi)組成單個(gè)吸附單元,便于裝卸和更換材料，為適應(yīng)不同處理風(fēng)量的要求，設(shè)計(jì)了處理風(fēng)量在5000~25000m³/h五個(gè)規(guī)格的吸附設(shè)備，配置構(gòu)成5種型號(hào)的大風(fēng)量有機(jī)廢氣凈化裝置,其阻力在1.2~1.5 kPa之間,因此可采用中、低壓排風(fēng)機(jī),減少了能耗和噪音污染。

　　由上可知，通過蜂窩活性炭的吸附濃縮作用,將大風(fēng)量，低濃度的有機(jī)廢氣轉(zhuǎn)換成小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣,在催化燃燒床上保持穩(wěn)定的自持燃燒狀態(tài),轉(zhuǎn)變成無害的CO₂和H₂O,燃饒后的熱廢氣又用于對(duì)蜂窩活性炭的脫附再生，達(dá)到了廢熱利用、有機(jī)物處理的目的。蜂窩活性炭在大風(fēng)量有機(jī)廢氣治理技術(shù)中的應(yīng)用,為活性炭技術(shù)的應(yīng)用開辟了一條新途徑。