活性炭和沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)有機(jī)廢氣相對(duì)濕度的要求
活性炭和沸石轉(zhuǎn)輪對(duì)有機(jī)廢氣相對(duì)濕度的要求摘要
活性炭吸附濃縮與沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮已經(jīng)成為當(dāng)前VOC有機(jī)廢氣治理市場(chǎng)上兩種主流的治理工藝。然而活性炭的吸附凈化效率有衰減快及易著火等安全隱患,沸石轉(zhuǎn)輪目前已經(jīng)逐漸被國(guó)內(nèi)
活性炭吸附濃縮與沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮已經(jīng)成為當(dāng)前VOC有機(jī)廢氣治理市場(chǎng)上兩種主流的治理工藝。然而活性炭的吸附凈化效率有衰減快及易著火等安全隱患,沸石轉(zhuǎn)輪目前已經(jīng)逐漸被國(guó)內(nèi)的廣大業(yè)主所接受。
我們發(fā)現(xiàn),在沸石轉(zhuǎn)輪的技術(shù)交流中,一般會(huì)調(diào)研業(yè)主的廢氣的相對(duì)濕度,因?yàn)榉惺D(zhuǎn)輪的選型中,沸石轉(zhuǎn)輪廠家一般會(huì)要求提供廢氣的相對(duì)濕度,由于相對(duì)濕度超過(guò)80%RH,沸石轉(zhuǎn)輪的凈化效率將會(huì)出現(xiàn)極大的下降。所以沸石轉(zhuǎn)輪工藝,如果廢氣的相對(duì)濕度超過(guò)80%RH,需要增加調(diào)濕單元。
那么,活性炭對(duì)廢氣的相對(duì)濕度有沒(méi)有要求呢?不但有,而且相對(duì)濕度的要求比沸石轉(zhuǎn)輪還要低,活性炭對(duì)廢氣相對(duì)濕度的要求為60%。而目前我們見(jiàn)到的活性炭吸附脫附設(shè)備中幾乎沒(méi)有調(diào)濕單元。
根據(jù)《疏水性沸石分子篩的特性及表面改性研究》文章分析:活性炭這種疏水性吸附材料,當(dāng)相對(duì)濕度超過(guò)60%后便開(kāi)始吸水,但疏水性沸石在相對(duì)濕度達(dá)到80%時(shí),都能保持幾乎不吸附水的特性。
沸石疏水的原理分析:
常用的沸石分子篩是一種人工合成的不溶性鋁硅酸鹽,它的晶體結(jié)構(gòu)屬立方晶系,由Si/O和 Al/O四面體結(jié)構(gòu)單元所組成。其中硅原子或鋁原子構(gòu)成四面體的中心,所有硅氧四面體和鋁氧四面體都是通過(guò)共用頂點(diǎn)的氧原子而連接成多元環(huán),多元環(huán)互相連接而成立體的骨架。這類(lèi)鋁硅酸鹽中硅氧比為1∶2,符合于最簡(jiǎn)單式SiO2。由于在格架中有Al3+離子代替了Si4+離子,格架就帶負(fù)電荷,為平衡Al/O 四面體的負(fù)電荷,在格架的空隙中必須存在補(bǔ)償電荷的陽(yáng)離子存在,這些陽(yáng)離子便成為極性點(diǎn),使沸石分子篩具有親水特性。人工合成的沸石的吸濕能力比硅膠還強(qiáng),能達(dá)到每升空氣中的水分低于10-4mg。因此要提高沸石分子篩的疏水性,就要通過(guò)消除極性離子,即降低結(jié)晶中鋁的含量,疏水沸石結(jié)晶骨架中,沒(méi)有鋁原子,只有硅與氧原子。硅與氧原子的鍵距為1.6,離子半徑各為0.40及1.40,因此吸附微孔被氧原子所包圍。這種 Si -O -Si 鍵中的氧原子并不呈堿性,也不形成氫鍵。從而微孔表面無(wú)極性,表現(xiàn)出疏水特性。
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