1、 活性炭吸附緩沖非穩態vocs研究分析 摘要：活性炭吸附緩沖非穩態vocs的作用主要在處理工業廢氣中運用，活性炭的吸附性能夠有效控制非穩態vocs的濃度波動，進而降低廢氣污染。本文通過分析活性炭吸附緩沖的作用原理，進一步分析了活性炭吸附緩沖非穩態vocs的研究。關鍵詞：非穩態vocs；廢氣處理；活性炭吸附引言：當前，化工企業的快速發展產生了大量工業廢氣，而非穩態vocs則是指工業廢氣中的揮發性有機物，這類有機物進入到環境中會造為嚴重的污染問題，基于此，本文對活性炭吸附緩沖非穩態vocs的作用進行了簡單研究。1.活性炭吸附緩沖的作用原理活性炭的吸附緩沖屬于一種物理吸附功能，對于非穩態vocs的吸

2、附工作而言，物理吸附要比化學吸附更為適用。而這種物理吸附的原理是，一些有機物質通過吸附力直接吸附到吸附劑的孔道中或表面，該項吸附過程還具有可逆性，因而吸附劑可以在失去活性后通過逆吸附來重新獲得活性，反復發揮吸附作用，具有多次利用的效果。當前在處理工業廢氣非穩態vocs時，所使用的活性炭基本為顆粒狀活性炭，可有效吸附氣體中的污染物，活性炭吸附緩沖作用按照性質的不同還可以分為主動型與被動型兩種類型1。2.活性炭吸附緩沖非穩態vocs的研究2.1影響活性炭吸附緩沖非穩態vocs的物質因素2.1.1吸附劑因素活性炭在吸附緩沖非穩態vocs時，其吸附性會受到很多方面的影響，首先就是吸附劑本身的影響，吸附

3、劑表面的孔徑以及比表面積是主要影響吸附緩沖作用的因素，有學者為了研究吸附劑因素的影響，選擇了四種類型的活性炭，對三種不同vocs進行吸附，分析其作用效果，這四種活性炭的性質存在著較大差異，其中編號為1和4的活性炭的比表面積較大，這兩種活性炭的比表面積均大于每克1000平方米，但兩者的表面孔徑不同，在1號活性炭中，其大孔和中孔所占據的比例較高，而在4號活性炭中，則是小孔所占比例高，其中編號為3的活性炭比表面積最小，為460平方米左右，而3號活性炭的比表面積排在第三位，通過研究表明，1號、4號以及2號活性炭的吸附緩沖效果最好，而3號活性炭的吸附緩沖效果最差，這也表明吸附劑本身的比表面積對其吸附緩沖

4、的作用影響較大。2.1.2吸附質因素吸附質的性質也會影響到活性炭吸附緩沖非穩態vocs的作用，有學者通過研究相同活性炭對不同vocs的吸附功能，發現對于二甲苯、丙酮以及乙酸丁酯這三種vocs，活性炭的吸附緩沖作用也存在著明顯差異，其中，活性炭對丙酮的吸附容量最低，而對乙酸乙酯和二甲苯兩種vocs，活性炭的吸附性相近，兩種最為明顯的相同點就是都可以進行逆吸附，且逆吸附性基本相同，例如，采用某種活性炭對三種vocs進行吸附實驗，結果活性炭對乙酸乙酯和二甲苯總吸附量分別為303毫克和284毫克，其單位為每克，而逆吸附量兩種都可達到97毫克，活性炭對丙酮的吸附性表現較弱，其總吸附量為108毫克，逆吸附

5、量僅為77毫克，這主要是由于丙酮和其他兩種物質相比，其分子的質量和極化值都偏低，而蒸氣壓卻偏高，因而吸附性較差，由此也可以看出吸附質對活性炭吸附緩沖作用也有著較大影響2。2.1.3進氣性質因素進氣性質對活性炭吸附緩沖非穩態vocs的影響主要包括以下幾點，一是進氣的濃度影響，有相關實驗研究表明，若是在間歇負荷作用下，vocs進入的濃度與活性炭吸附性能存在著反函數關系，隨著vocs進氣濃度逐漸降低，活性炭吸附緩沖的性能反而逐漸增強，而若是在波動負荷作用條件下，進氣濃度的影響函數也較為相似，以工業中的甲苯廢氣為例，當波動負荷逐漸增強時，甲苯廢氣的濃度峰值會逐漸上升，而活性炭對甲苯廢氣的吸附緩沖作用則

6、會逐漸降低。二是混合氣體性質所造成的影響，對于一些工業廢氣來說，其氣體多少為混合氣體，包含了vocs、甲苯、li以及丙酮等多種氣體，共同形成污染物，因此，由于活性炭對不同物質的吸附作用不同，比方說甲苯氣體可以被活性炭有效吸附，但其穿透的時間較長，而丙酮氣體被吸附的效果較差，因而隨著吸附之間的延長，丙酮氣體的濃度也會開始上升，直到與甲苯氣體的濃度一致，然后兩種氣體會達到一個準穩定狀態，在這個過程中活性炭的吸附緩沖程度也處于不斷變化的過程中。三是進氣相對濕度的影響，由于一些工業污染產生的vocs是廢水處理而來，因此其氣體本身具有一定水分，且通常情況下含水量十分飽和，vocs中的水分子會在被吸附過程

7、中占據一定的吸附位，因而也會影響到活性炭吸附緩沖非穩態vocs的效果，例如，活性炭在吸附甲苯氣體時，若甲苯氣體的含水率低于75%，則水分對活性炭吸附緩沖效果的影響較小，但當含水率高于75%時，水分對活性炭吸附緩沖效果的影響就較為明顯。另外，除了以上幾點，進氣的交替吸附性質和進氣時的波動負荷也會對活性炭的吸附緩沖效果造成一定影響。2.2活性炭吸附緩沖非穩態vocs的設備和操作條件2.2.1碳床高度評估活性炭碳床高度的指標參數一般為空床接觸的時間，而碳床高度也會在一定程度上影響著吸附緩沖的效果，當空床接觸的時間越長，則表明碳床高度越高，因此，可以將空床接觸時間作為依據，探究活性炭的吸附緩沖性能，例

8、如，有學者研究了不同空床接觸時間的條件下，活性炭吸附緩沖非穩態vocs的作用效果，實驗在間歇負荷條件下進行，當空床接觸時間逐漸上升時，吸附氣體的濃度有所降低，且最大濃度值也開始下降，這表明活性炭的吸附緩沖效果變得更強，同樣在波動負荷條件下進行實驗，其實驗結果相同，因此可以判斷碳床高度越高，則活性炭吸附緩沖的能力越強。2.2.2負荷時間負荷時間是否合理也會影響到活性炭吸附緩沖效果，有學者在空載流速相同的情況下，對不同甲苯負荷時間的活性炭吸附緩沖程度進行了測驗，該實驗結果表明，對于不同甲苯負荷時間，隨著甲苯負荷時間的不斷增長，氣體出流的濃度會逐漸下降，其最大值和最小值則也出現上升，平均氣體濃度會下降，這時活性炭吸附緩沖的作用效果也會加強，同時，不管是間歇負荷還是波動負荷，實驗的結果都是相同的，這也表明了負荷時間越長，則活性炭吸附緩沖的程度越強。結論：綜上所述，活性炭吸附緩沖非穩態vocs是一種物理吸附過程，其作用原理較為簡單，作用類型主要分為主動與被動兩種。由本文分析可知，影響活性炭吸附緩沖非穩態vocs的物質因素包括：吸附劑因素、吸附質因素、進氣性質因素；活性炭吸附緩沖非穩態vocs的設備和操作條件，主