任何VOCs處理技術都有其佳使用范圍,VOCs治理并不是一招打天下,任何技術想要大發揮它的潛能,關鍵在于正視其優缺點,并知道如何用好或者規避它們。今天小編就來淺析一下常見的活性炭吸附法的技術“痛點”。
一、原理
活性炭是一種表面積大、毛細管較小的小碳粒。這種毛細管具有很強的吸附能力。因為碳粒表面積大,可與氣體(雜質)充分接觸。當廢氣由風機提供動力,負壓進入活性炭吸附層,由于活性炭吸附劑表面不平衡和不飽和的分子引力或化學鍵力,當活性炭吸附劑表面與氣體接觸時,可吸引氣體分子,使其聚集并保持在活性炭表面,稱為吸附。利用活性炭吸附劑表面的吸附能力,廢氣與大表面的多孔活性炭吸附劑接觸,廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面,使其與氣體混合物分離,氣體凈化后高空排放。
活性炭吸附法早期投資較低,但實際管理難、運維成本高、技術適用性受限,難以持續穩定達標。不適用于含顆粒狀廢氣、含塵廢氣或含水氣。活性炭在VOCs吸附過程也受多種因素的影響,主要包括溫度、相對濕度、酸度、粉塵及二次污染等。
(1)溫度影響
一般情況下,活性炭吸附設備的溫度一般要求廢氣溫度低于40℃,25℃的吸附條件較好,但在實際工作環境中很難實現VOCs的恒溫吸附。若廢氣溫度超過40℃,活性炭的吸附效率將迅速下降。此外,當活性炭吸附一定量的VOCs后停止工作時,由于溫度或壓力的升高,已吸附VOCs的活性炭會釋放VOCs。
(2)相對濕度影響
隨著相對濕度的增加,活性炭的吸附能力逐漸降低,特別是在炎熱季節,濕度相對較高。此外,企業生產過程中產生的VOCs含水量超過50%。因此,在室外環境條件和廢氣環境條件的共同作用下,活性炭的吸附效率大大降低。
(3)酸性氣體影響
活性炭表面酸性與吸附平衡密切相關。當活性炭表面酸性增加時,對酸性和中性有機物的吸附能力大大降低,而大多數VOC是酸性的。
(4)粉塵影響
活性炭對VOCs的吸附主要受活性炭比表面積、孔徑等物理特性的影響。由于活性炭的吸附是無選擇的,除了吸附VOCs,它還會吸附灰塵。隨著活性炭表面粉塵量的增加,活性炭的微孔被堵塞,低于表面積,降低了活性炭對VOCs的吸附能力,導致活性炭“中毒”失活。
(5)二次污染
廢氣處理需要大量的活性炭。活性炭吸附飽和后的后續處理相對困難,但只是污染物轉移并沒消除污染物,容易造成二次污染,不能形成除污環保閉環,存在環保責任風險。