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[交流]
VOCs治理技術 |一文讀懂VOCs吸附劑—分子篩
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一提到VOCs吸附劑,總是讓圈內技術人員自然反應到活性炭,活性炭雖然目前應用范圍廣,但其在應用過程中逐漸暴露出一些問題,如再生性能差、使用后再生較困難、穩(wěn)定性差、孔易堵塞、具有可燃性、存在一定的安全問題等,進一步衍生導致的還有高頻率的危廢處理問題。 近年來,結合沸石轉輪與RTO或RCO的VOCs 處理技術日益引起人們的關注。微信群中不少咨詢處理技術的問題都被一些朋友以RTO和RCO來作為答案搶答,到底有沒有去了解工況無人知曉,但這側面說明RTO和RCO技術已深入人心,希望不是僅僅是銷售回答客戶的口頭禪。 1756 年人們最早發(fā)現(xiàn)了微孔的硅鋁酸鹽( 天然沸石) ,這類天然分子篩在分離吸附領域都有研究,但在工業(yè)上應用不能滿足大規(guī)模的需求,因此目前分子篩需要合成。分子篩是沸石轉輪技術的核心材料,其實它是一種具有孔洞結構的硅鋁酸鹽多孔晶體材料,根據(jù)硅鋁含量的不同,可分為低硅、中硅、高硅分子篩。其通常具有均勻的孔道結構,穩(wěn)定性好,比表面積大的特點,如比表面積可以達到800-1000m3·g-1。 再講講分子篩吸附VOCs 的影響因素,如分子篩孔徑、有機物極性、分子篩表面及結構性質等都對吸附有影響。 首先吸附能力的大小與VOCs 的分子大小和分子篩孔徑的大小有關,當VOCs 分子直徑小于分子篩孔徑時,可以進入分子篩孔道被吸附,而直徑大于孔道直徑時則不能進入孔道內部,但不一定孔徑越大吸附量越大,直徑小的VOCs 分子通過大孔徑時容易穿透而難被吸附,因此對VOCs 分子進行吸附時,要考慮孔徑的影響。 分子篩骨架中Al3+的存在而帶負電荷,為保持電中性,骨架的空隙中必須存在補償電荷的陽離子,而這些陽離子便成為作用點,對極性分子具有親和性。硅鋁比低的分子篩作用點多,對極性分子具有較高的親和力,因此有機物極性越高越容易被吸附;當增加分子篩硅鋁比,分子篩表面由親水性向憎水性轉變。水分子具有很強的極性,當與VOCs 分子同時存在時,會存在競爭吸附,因此改變分子篩硅鋁比對于VOCs 的吸附尤為重要。 但是從吸附的角度考慮,低硅鋁比分子篩骨架結構穩(wěn)定性及水熱穩(wěn)定性差,而高硅分子篩穩(wěn)定性好,疏水性高,有利于對VOCs 等有機物的吸附。提高分子篩硅鋁比使得分子篩表面極性降低,疏水性增強,更利于VOCs 的吸附,因此對高硅分子篩在VOCs吸附方面應用更為務實廣泛。 |

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