活性炭吸脱附系统中脱附温度影响因素及脱附效果解析 2024-05-20 16:14:06 在工程实践中可观察到部分挥发性有机物的脱附温度及效率见下表(来源:李守信,陈青松,罗鑫,等.吸附法处理VOCs脱附温度的选择[J].中国环保产业,2018,(3):48-50)。由上表可以看出:(1)脱附温度与物质的沸点基本没有关系。以三甲苯为例,其沸点是164.7℃,而采用100℃的水蒸汽,却能够将其很好地脱附下来(脱附率97.01%)。而对于比它的沸点低得多的丙烯酸(沸点141℃),采用100℃的水蒸汽进行脱附时,丝毫不起作用。(2)纵观上表中的各种物质,凡是饱和蒸气压在10.0kPa以上的物质,采用100℃的水蒸汽都能够很好地脱附下来。而饱和蒸气压较低的物质,如苯乙烯(25℃时为0.841)、邻苯二甲酸二丁酯(148.2℃时为0.13)、丙烯酸丁酯(20℃时为0.53)等,虽然沸点比三甲苯低得多,但由于它们的饱和蒸气压很低,采用100℃的水蒸汽仍然无法将它们脱附下来。由此可得出结论:物质的脱附温度基本与沸点无关,而和它的饱和蒸气压有密切关系。(3)一些物质之所以难以脱附,皆是因为它们的饱和蒸气压很低造成的。由此,也可纠正对苯乙烯难以脱附的原因归结到“苯乙烯在吸附剂表面发生了聚合反应”的错误认识。(4)对于难以脱附的物质,当采用热氮气脱附时,并不是温度越高脱附的越彻底,过高的脱附温度反而使其脱附效率下降。如表中所示,在采用热氮气对甲基异丁酮(沸点115.8℃,20℃时的饱和蒸气压为2.13kPa)进行脱附时发现,当温度升至100℃时,脱附率只有63.10%;为提高脱附率,将氮气温度提高到170℃,此时的脱附率达到76.50%;这时考虑再升温已毫无意义,将温度试着下降,结果发现,脱附率反而逐渐上升。当温度降至110℃时,脱附率达到了峰值99.20%。因此得出,对于难以脱附的物质进行脱附时,并不是温度越高,脱附越彻底,过高的脱附温度反而使其脱附效率下降。如遇此类问题时,应通过实验,慎重选择适当的脱附温度,以取得最佳的脱附效率。活性炭脱附VOCs效果分析(1)脱附温度与饱和蒸气压的关系。从脱附原理上讲,吸附质从吸附剂表面脱附的根本原因是,吸附质分子必须克服吸附剂表面对它的引力,增大它脱离表面的推动力。也就是说,要想使吸附质分子从吸附剂表面脱附下来,就必须给它能量或推动力,使其能够从吸附剂表面“蒸发”到吸附剂孔道中,从而进入气相主体。而在通常采用的脱附方法中,加热脱附是给其提供能量,以增加分子的动能;吹扫脱附和降压(真空)脱附,都是为了降低吸附剂孔道中废气分子的分压,也就是蒸气压,给废气造成一个浓度差,从而给废气分子由吸附剂表面向气相转移提供一个推动力,这个推动力越大,废气分子的脱附速度就越快。所以,从这个理论出发就不难理解,吸附质的脱附温度是与其饱和蒸气压直接相关的,而与它的沸点无关。(2)一些饱和蒸气压较低的物质在脱附时,温度过高反而会使脱附率下降。从吸附的分类上说,可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附,所形成的键能只在范德华力的范围,即最大只有80kJ/kmol左右,而化学吸附的吸附键力可达到400kJ/kmol以上。在物质的吸附上,往往存在一种现象:当温度低时是物理吸附,如果温度升高,则可能转变为化学吸附。也就是说,当脱附温度过高时,使本来存在的物理吸附状态可能转化成化学吸附状态,使得吸附键的键能大大增加,因而反而不易脱附下来。这就是为什么温度过高,反而使物质脱附率下降的原因。当然,要想彻底搞清这个问题,只能对两种状态的吸附键的键能进行测定。但目前对吸附键键能的测定还较困难,虽然有人采用同步辐射光电离的方法,能够测定一些物质的化学键的键能,但采用此法能不能很好地测定吸附键的键能,目前还未见报道。对脱附温度确定方法的建议(1)对于饱和蒸气压>10kPa的物质,原则上都可以采用100℃的水蒸汽进行脱附;但从节约能源的角度讲,建议对饱和蒸气压较大且沸点较低(如<70℃)的物质,如:丙酮:沸点56.1℃,饱和蒸气压2371.86kPa (100℃);四氢呋喃:沸点66℃,饱和蒸气压101.33kPa(66.0℃);二氯甲烷:沸点39.75℃,饱和蒸气压80.00kPa(35℃)等,建议采用较低温度的氮气进行脱附,这样不仅可降低脱附剂的温度,同时在对脱附后混合气体冷凝时,也不用采用温度很低的冷凝水进行冷凝分离(如二氯甲烷需要采用7℃低温水进行冷凝分离),就可以节约能源。由于采用了氮气脱附,也就省去了对冷凝水的处理问题。(2)对于饱和蒸气压较低的物质采用高温脱附时,也要采用适当的温度进行脱附,这样既能收到高的脱附效率,也能达到节能目的。当然,对于各种物质脱附温度的选择,目前还没有现成的数据可以查询,还需要进行反复实验才能初步确定,然后再进行经济可行性分析,才能最后确定所选择的脱附温度是否合适。以上内容仅供VOCs治理同行参考。 编辑 | 北极星VOCs在线公众号(bjx-vocs)来源:vocs-share 赞 (0) 相关推荐 多年冻土区路基用太阳能吸附式制冷管的试验研究 冻土工程是冻土和大气环境进行热量交换的一种介质体,其热量传递过程同时受到自然环境.人为干扰和构筑物性质等因素的控制,热稳定性差.在多年冻土区,道路工程建设和运营会破坏冻土的热量收支平衡状态,引起冻土层 ... VOCs5.0 | 博士,我真不知道围殴谁(IV)狼狈为奸RCO被追捧 接着奏乐接着舞前面讲了被吊打的简单低效的UV.等离子,接着看看冷凝.吸附.焚烧(RTO.RCO)--正风行,不乱说,网上复制一点粘贴于此博士,我真不知道围殴谁 冷凝法冷凝法是利用物质在不同温度下具有不 ... 犹豫……VOCs废气治理设备到底“要不要上”? <中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议>中明确提出了"强化多污染物协同控制和区域协同治理,加强细颗粒物和臭氧协同控制."而VOC ... 色拉油为什么很难着火?-闪点和自燃点- 色拉油为什么很难着火? -闪点和自燃点- 译自Chem-Station网站日本版 原文链接:サラダ油はなぜ燃えにくい? -引火点と発火点- 翻译:炸鸡 校对: 肥猫 2021年8月6日晚间,在东京的小 ... 【材料】玉米芯只能生火?变身活性炭后价值高! 随着印染工业的迅速发展,染料废水排放量逐步增加,大量难以生化降解的有机污染物被排入水体,造成了严重的水污染.活性炭具有高孔隙率和高比表面积,被广泛应用于液相及气相吸附分离领域.近期,中国矿 ... 有机废气治理技术分析 工业废气污染是我国目前主要的污染来源之一,如不及时进行治理,被人体吸收后,容易产生疾病,影响人们的身体健康.因此,必须采取有效的措施,对废气进行治理,特别是有机废气,以提升空气质量,减小疾病的发 ... VOCs5.0 | 博士,我真不知道围殴谁(V)您真不知道活性炭! 本文从书上.规范.标准和专家的ppt里抄来一堆活性炭知识"冒充"原创,所感所悟仅聊了几句,到底想说什么?江郎才尽?还是你真的不懂活性炭? 您真不知道活性炭 书上的活性炭吸附追根溯源 ... VOCs治理活性炭吸脱附系统后端水冷塔流量等相关参数计算 冷却塔是水与空气进行热交换的一种设备,它主要由风机.电机.填料.播水系统.塔身.水盘等组成,而进行热交换主要由在风机作用下比较低温空气与填料中的水进行热交换而降低水温. 而在VOCs治理领域,冷却塔还 ... 科研 | Water Research:温度对活性污泥系统中可溶性微生物特性,尤其是溶解性有机氮的影响 本文由沐秋编译,十九.江舜尧编辑. 原创微文,欢迎转发转载. 导读 目前对于可溶性微生物产物(SMP)的研究主要集中于溶解性有机碳(DOC),已有研究发现温度对生物过程中基于SMP的DOC(SDOC) ... 空气源热泵采暖系统中到底要不要加缓冲水箱 缓冲水箱是系统的必需品,不能缺少,因为它对整个系统的作用是至关重要的,下面重点说一下: 第一个,如果不使用缓冲水箱,由于环路中的循环水量有限,那么就会引起主机在很短的时间内达到设计温度,主机就会停止工 ... 导弹防御系统中红外光电识别技术分析 目标识别问题是弹道导弹防御系统中的核心难题之一,针对弹道导弹突防中威胁目标群飞行各阶段呈现出的不同红外特性,介绍了天基红外系统和拦截弹的最新研究进展及其红外目标识别技术手段.在温度测量.测辐射强度.红 ... 苹果iOS 14系统中,可能被你忽视的6个小技巧,真的很实用 相信很多人都将手中iPhone,升级到了iOS 14版本,对比上一个版本,在功能和使用感受上,都有了很大提升. 当然也有很多朋友用的是老机型,不敢乱升级.我给的建议是,iPhone X以上机型还是值得 ... 中小学的正高级教师是什么概念?相当于公务员系统中的正县级吗? 前几天听到一个说法,讲"中小学的正高级教师待遇与正处级公务员相当".这种说法究竟有没有道理?搞清楚这个问题就要先弄明白中小学的正高级教师是一个什么样的概念. 国内的中小学教师职称制 ... 简述溢流阀在系统中的应用 液压面授课时间地点: 5月18-22日 上海(液压设计) 5月25-28日 成都 6月22-25日 上海(液压系统比例/伺服控制技术与智能原件应用) 微信:18001326538. 来源:腾讯视频.上 ... [视频]C2000 DSP 在电力电子系统中的应用 [视频]C2000 DSP 在电力电子系统中的应用 汽机系统中均压箱原理及其作用 一.均压箱及其均压箱的作用 1.均压箱实际上是一个由一个管理制定的箱体一样的压力容器,通常由进汽及出汽管理相互连接,常用于小型汽轮机组汽轮机轴封系统.均压箱就是均衡压力将前轴封漏出的蒸汽导入后轴封,既 ...