活性炭催化燃燒工藝原理及適用范圍
活性炭是經過活化處理后的碳,其具備比表面積大,孔隙多的特點,使其具有較強吸附能力。顆粒碳比表面積一般可達700—1200m2/g,其孔徑大小范圍在1.5nm一5um之間。其吸附方式主要通過2種途徑:一是活性炭與氣體分子間的范德華力,當氣體分子經過活性炭表面,氣體分子先被吸附至活性炭外表面,小于活性炭孔徑的分子經內部擴散轉移至內表面,從而達到吸附的效果,此為物理吸附;二是吸附質與吸附劑表面原子間的化學鍵合成,此為化學吸附。活性炭吸附一般適用于大風量、低濃度、低濕度、低含塵的有機廢氣。
影響吸附效果的因素
活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面積、孔隙大小、分子間力、化學鍵合成等因素影響;而在實際應用中,對活性炭裝置的設計,關鍵是活性炭的過濾面積、過濾風速、活性炭的層厚。
活性炭過濾風速在《吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》(HJ2026—2013)中,可以查到固定床吸附,采用顆粒狀吸附劑氣體流速宜低于0.6m/s,采用纖維狀吸附劑氣體流速宜低于0.15m/s,采用蜂窩狀吸附劑氣體流速宜低于1.2m/s;過濾面積即可根據處理風量和過濾風速計算得出。
碳層厚度的設計,就需要結合廢氣的產生濃度、去除效率、活性炭的更換時長等因素進行。一般會采用2種方式計算碳層厚度:一是,根據活性炭需要的更換周期,來確定活性炭的總的裝填量,之后再根據過濾面積計算碳層厚度;二是,在考慮吸附箱尺寸大小、碳層風阻、過濾風速的情況下,依照經驗直接選定一個厚度值。