吸附技术介绍一、吸附基本知识1.1吸附利用某些固体能够从流体混合物中选择性地凝聚一定组分在其表面上的能力，使混合物中的组分彼此分离的单元操作过程。1.2吸附原理1、吸附是一种界面现象，其作用发生在两个相的界面上。2、根据吸附剂对吸附质之间吸附能力的不同，可分为物理吸附和化学吸附。1.2.1物理吸附概念：当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附。特点：1、是一种可逆过程；2、吸附质在吸附剂表面形成单层或多层分子吸附时，其吸附热比较低；3、吸附无选择性，任何固体可以吸附任何气体，当然吸附量会有所不同；4、吸附稳定性不高，吸附和解吸速率都很快；5、吸附不需要活化能，吸附速率并不因温度的升高而变快。1.2.2化学吸附概念：由吸附质与吸附剂表面原子间的化学键合作用造成的，即在吸附质与吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成等现象。特点：1、化学吸附往往是不可逆的；2、化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热，比物理吸附大的多；3、吸附很稳定，一旦吸附，不易解吸；4、吸附是单分子层的；5、吸附需要活化能，温度升高，吸附和解吸速率加快。1.3常见的吸附剂常见的吸附剂有：活性炭、硅胶、活性氧化铝、合成沸石和天然沸石分子筛。目前用在VOCs治理中的吸附剂主要是活性炭。1.3.1吸附剂的性能要求1、有较大的比表面积2、对吸附质有较高的吸附能力和高选择性3、较高的强度和耐磨性4、颗粒大小均匀5、具有良好的化学稳定性、热稳定性以及价廉易得6、容易再生二、吸附法技术优缺点2.1吸附法优点1、可回收有机溶剂2、可净化大风量、低浓度、低温度废气3、废气不需要加热，低温或常温操作4、可回收痕量物质2.2吸附法缺点1、需要预处理废气中的粉尘、烟等杂质2、高温废气需要冷却3、吸附剂使用寿命不长4、投资费用较大三、吸附法适用范围吸附法用于治理喷漆、包装、印刷、机械、化工及生产过程产生苯类、酯、醇、酮、醛、酚汽油等场合。用于大风量、低浓度的废气工况或间歇作业中准备回收利用的有机溶剂工厂、车间，废气浓度一般小于等于lOOOmg/m?。四、吸附热力学———等温吸附曲线和等压吸附曲线吸附热力学主要研究的是平衡吸附量q0与吸附体系参数温度t、压力p三者之间的关系。在给定的吸附体系中,固体对气体的吸附量可用下式来表示q0=f（p,t）当固定温度和压力时,平衡吸附量就是压力和温度的单值函数,从而得到等温吸附曲线和等从等温吸附曲线（图a）看出，当压力甚小时，平衡吸附量q0与压力p成正比（OA段）；当压力甚大时,平衡吸附量q0与压力p几乎无关（BC段），此时吸附量已基本达到饱和；在中等压力时，平衡吸附量q0与压力p成某一曲线关系（AB）。在吸附压力恒定时，吸附量随吸附温度的变化而变化，可得到等压吸附线（图b）。从中可以看出，吸附剂的吸附量随温度升高而减少，因为吸附作用是个放热过程，温度提高不利于吸附。吸附法的选择吸附法分为固定床吸附法、流动床吸附法和浓缩转轮，在VOCs治理中最常用的就是固定床吸附法和浓缩转轮，在这里重点介绍固定床吸附法。5.1固定床吸附法固定床吸附法的特点是吸附与脱附在同一个床层上实现，为了保证吸附过程的连续性，需要两台或两台以上的吸附器同时工作，一种一些吸附器进行吸附时，另一些进行脱附再生。活性炭是应用最为广泛的固定床吸附剂，由于其容易吸附水，所以不适用于温度高于40°C、气相相对湿度超过50%的气体的吸附处理。此外也不适用于易发生反应、活性大的溶剂的吸收，该类有机物会与活性炭活在活性炭表面进行反应而堵塞炭孔，这种情况可采用碳纤维或沸石作为吸附剂。5.2活性碳纤维活性炭纤维是以有机化合物纤维（如聚丙烯、酚醛树脂、聚乙烯醇等）为基本原料经特殊加工制成的，它是一种很细的纤维状物质，具有巨大的比表面积、外表面积和非常发达的微孔结构，纤维上有很多微孔可直接与有机物接触而不是像颗粒活性炭那样要先通过大孔、过渡孔，才能到达微孔，因此，活性碳纤维更易于吸附低浓度的VOC。与颗粒活性炭相比，其吸附有机物的能力高出1.5〜2.0倍，吸附速度也快3倍左右。由于活性炭纤维的吸附能力强，所以吸附装置可以小型化，吸附剂的...
