VOCs治(zhì)理中常見吸附劑種類及特點(diǎn)解析
VOCs 的治理方法有多(duō)種,吸附法具有(yǒu)效率高、能耗低、操作簡單、可回(huí)收等優點,因而成為處理VOCs 常見的方(fāng)式之一。特別是用在工程項目的組合工藝如“光(guāng)催化(huà)/低(dī)溫等離子+吸附”類的組合工(gōng)藝上,此外(wài),在大風(fēng)量低(dī)濃度的有機廢氣治(zhì)理中,也充當富集的(de)預處(chù)理功能作用。
VOCs 吸附劑主要包括以下幾(jǐ)大類:活性炭、分(fèn)子(zǐ)篩、黏土、金屬有機骨(gǔ)架材料、有機吸附劑。
1)活性炭:活性炭是應用最(zuì)廣泛的一類吸附劑,它具有疏鬆多孔的性質,具有較高的比表麵積和較大的孔(kǒng)容積,對VOCs 的吸(xī)附能力較強(qiáng),尤其對苯係物等大分子VOCs 的脫除效果顯著,但是對甲醛等小分子吸附性能較(jiào)差。活性炭的(de)表麵官(guān)能(néng)團結構對活性炭吸附性能有重要影響,常常通過調節活性炭(tàn)表麵含氮、含氧等官能團的種類及數量(liàng)來調整活性炭(tàn)的表麵酸堿性及孔結構(gòu)從而改善其吸附VOCs 的性能。
2)分(fèn)子(zǐ)篩(shāi):分(fèn)子篩是優良的VOCs 吸附劑之一,有較(jiào)大比表(biǎo)麵積和微孔體積,對水等(děng)極(jí)性分子有強烈的吸附(fù)能力。目前使用較多的吸附劑包(bāo)括NaY、Hβ、ZSM-5、SBA-15、MCM-41 等。總得來說,分子篩材料已被廣泛用於(yú)對VOCs 的吸附。不同類(lèi)型的分子篩(shāi)對VOCs 的吸附效果不同,這就要求對分子篩進行(háng)化學修飾和改性,提高對VOCs 的去除效果。
3)黏(nián)土:黏土因其比表(biǎo)麵積較大、孔結構和成本低廉而得到(dào)廣泛應用。海泡石、坡縷石等比表麵積相對較大的黏土礦物可直接應用於氣(qì)體吸附。膨(péng)潤土是一種以蒙脫石為主要成分(fèn)的黏土礦物,具有較大的比表麵積和陽離子交換容量。表麵(miàn)活性改性後的有機膨潤土(tǔ)吸附有機汙染物的性(xìng)能(néng)顯著提高,經(jīng)不同表麵活性劑改性製備的有機膨(péng)潤土對吸附質具有選擇性。
4)金(jīn)屬有機骨架材料:金屬有(yǒu)機骨架材料(MOFs) 是近十幾年發展起來的一類新型材料。由於具有高比(bǐ)表(biǎo)麵積及(jí)化學性質穩定等特點,在環(huán)境有害有(yǒu)機氣體吸附方麵的應用(yòng)得到科研人員的廣泛研究。研究較多的MOFs吸附VOCs 的材料包括MOF-5、MIL-101 和MOF-177 等。金(jīn)屬有機框架(jià)對特定的VOCs有獨特的吸附效果,如ZIF-8/PDVB型金屬有機框架(jià)吸附劑對甲苯、乙(yǐ)酸乙酯均具有優良的吸附性能,這類吸附劑可(kě)用在特定的VOCs處理場合。
5)有機(jī)吸附劑(jì):有機吸附(fù)劑主要是指高聚物吸附樹脂。高聚物吸附樹脂(zhī)是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的,並以(yǐ)吸附為特點(diǎn),對有機物具有濃縮、分(fèn)離作用的高分子(zǐ)聚合物。吸附樹脂主要分為凝膠型和大孔型,目前使(shǐ)用廣泛的是大孔型吸附樹脂。隨著大孔離子交換樹脂的出現,大孔吸附樹脂得到了發展。在吸附性能上吸附樹脂與活性炭很相似,大多可以定(dìng)量吸附,重複使用。而活性炭(tàn)雖然吸附性能很好,可是再生往往很困難。目前已有的商品吸附樹脂品牌有200 多種(zhǒng),並且還在不斷的增加。按照樹(shù)脂的表麵性質,吸附樹脂一般分(fèn)為非極性、中極性、極性和強(qiáng)極性四類。
(來源:VOCs減排工作站)
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