活性炭這在廢氣處理的方面遠不如廢水處理方面活躍,因為傳統(tǒng)的廢氣處理方法,如電除塵法、旋風器除塵法、麻石水膜除塵法等都對廢氣的處理可以達到很好的效果,例如電除塵器去除污染物的可達98%。但這并不代表
活性炭在此無用武之地,
活性炭在去除強烈致癌物質芳香類化合物一度成為人們研究的熱點,而這兩年人們對此僅是作了為數(shù)不多的研究,而且研究方向與廢水處理有部分重疊(主要是活性炭纖維的應用)。
活性炭纖維在廢氣處理中的應用。我國的涂料工業(yè)在生產(chǎn)過程中用到大量的有機溶劑,主要有三苯(苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯環(huán)己酮、丙酮、松節(jié)油,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、溶劑汽油、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。這些有機溶劑的揮發(fā),除了浪費資源以外還嚴重地危害生產(chǎn)工人的健康。金毓荃等用比表面積為1200m2/g。纖維絮片單層厚度2mm的活性炭纖維處理苯系廢氣,當在濾速為0 20m/s以下時,活性炭纖維對苯、甲苯、二甲苯及其混合物的凈化效率高達90%以上。另外還有人在二氯甲烷廢氣的治理工程中,設計采用三箱吸附系統(tǒng),當廢氣流量為10000m3/h,廢氣中二氯甲烷濃度為3000mg/m3的條件下,設備裝置經(jīng)過半年時間,運行狀況一直良好,吸附效率一直保持在97%以上,大氣環(huán)境,每年凈收益達75 4萬元。而傳統(tǒng)的活性炭吸附去除效率為70%左右。
改性活性炭在廢氣處理中的應用。眾所周知,我國的能源消耗中煤炭所作的貢獻大,產(chǎn)生的廢氣。煤炭主要產(chǎn)生SO2和NOX廢氣,這兩種廢氣是酸雨形成的主要原因。我國三大酸雨區(qū)中有兩大是屬于煤煙型酸雨,還有一個(華南酸雨區(qū))是屬于煤煙—汽車尾氣復合型酸雨,控制煤炭廢氣的排放對我國的環(huán)境有重大意義。改性后活性炭材料的脫硫、脫硝處理效果好,投資運行費用低,且易于利用等優(yōu)點而引起人們的關注。改性活性炭材料脫硫、脫硝首先是利用活性炭材料的吸附性能將煙氣中的污染氣體SO2和NOX物理吸附于活性炭材料表面,在活性炭材料表面官能團或擔載金屬的催化作用下,將SO2和NOX轉化為SO3和N2或O2。在有水蒸氣存在的情況下,SO3 將會與水結合生成硫酸回收。
活性炭吸附效果影響因素的研究。有研究表明,用活性碳纖維作為吸附材料,以恒溫恒壓的空氣作載氣,通過鼓泡法配置一定濃度的醋酸丁酯氣體,當氣速為0 .06m/s時, ACF平衡吸附量近600mg/g,實驗結果表明,在溫度、氣體流速、氣體濃度3個因素中,溫度對ACF的平衡吸附量影響,隨著溫度的升高,ACF對醋酸丁酯的平衡吸附量下降,傳質系數(shù)減少,穿透層高度增大。
活性炭吸附法用于低濃度有機廢氣的治理,具有脫除率高、回收方便等優(yōu)點。廢氣中往往混有水蒸汽。致使吸附塔的工作效率降低、運行成本增加,有機溶劑的回收效率下降。浙江大學環(huán)境工程研究所的高華生通過采用吸附柱穿透曲線法測定了30℃不同相對濕度(RH)下4種低濃度有機蒸氣(VOC)在活性炭上的等溫吸附量。結果表明,水蒸汽對VOC吸附平衡的抑制作用,隨著RH的增大、VOC濃度的降低而增大,且隨著VOC分子極性的增強而有所增大;VOC對水蒸汽吸附平衡的抑制作用,隨著VOC分子極性的增強而有所減弱.凈水活性炭廠家提出一個基于競爭吸附機理的polanyin dubiin方程,解釋空氣濕度對低濃度VOC在活性炭上吸附平衡的影響。