活性炭吸附VOCs時有哪些常用評價指標(biāo)
活性炭在揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理設(shè)施中具有不可替代的作用??梢哉f,目前市場上應(yīng)用最廣泛的處理技術(shù)是活性炭吸附技術(shù)。特別是常規(guī)工藝,如光氧、等離子、清洗和噴涂等,都需要與活性炭吸附工藝結(jié)合成為“組合工藝”,這似乎為通過環(huán)評的合理性或處理設(shè)施的真正合規(guī)性加分。
活性炭吸附過程在活性炭吸附飽和之前效果顯著,尤其是在吸附飽和之前,它已經(jīng)成為一種非常有用的保障設(shè)施。評價活性炭的質(zhì)量,首先要了解其評價指標(biāo)?;钚蕴康闹笜?biāo)很多,如碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值、比表面積、四氯化碳、鐵鹽、灰分、水分等。不同領(lǐng)域指標(biāo)的選擇性不同。木質(zhì)活性炭主要用于食品和醫(yī)藥,煤基炭主要用于廢氣和污水,椰殼用于凈水。但是你真的了解活性炭嗎?哪些主要參數(shù)可以用來判斷活性炭的吸附性能?
碘值
碘值是指活性炭在0.02N12/KL水溶液中吸附的碘量。碘值與直徑大于10A的孔表面積有關(guān)。表明活性炭的微孔發(fā)達(dá)程度大于1.0納米。由于碘分子大小約為0.6納米,綜合考慮其他因素,碘吸附值表示1.0納米孔徑的發(fā)達(dá)程度,是活性炭對小分子雜質(zhì)吸附能力的表現(xiàn)。一般來說,碘值越高,吸附能力越強(qiáng)。亞甲基藍(lán)指數(shù)主要用于活性炭的液相吸附。亞甲基藍(lán)是一種深藍(lán)色染料,其吸附能力反映了活性炭對分子物質(zhì)的吸附能力。有大量微孔的活性炭價值很高。亞甲基藍(lán)值是指1.0克碳和1.0毫克/升亞甲基藍(lán)溶液達(dá)到平衡時吸收的亞甲基藍(lán)毫克數(shù)。由于亞甲基藍(lán)的分子直徑大于碘的分子直徑,一般用碘值表征活性炭中微孔的數(shù)量,用亞甲基藍(lán)表征活性炭中中孔的數(shù)量。
灰分
活性炭含有無機(jī)物,通常是鋁和硅。灰燼是在954下燃燒3小時的粉狀碳的殘余物。從技術(shù)角度來看,灰分是活性炭礦物氧化物的一種成分。通常定義為一定量的樣品氧化后的重量百分比。灰分是普通活性炭指標(biāo)中非常重要的一項,因為活性炭的灰分含量影響活性炭的質(zhì)量,即對活性炭的性能有很大的影響?;钚蕴康幕曳衷礁撸钚员缺砻娣e越小,活性炭的吸附值越低。因此,活性炭的吸附能力與其灰分成反比,即活性炭的灰分越高,活性炭的吸附值越低,活性炭的灰分越低,活性炭的吸附能力越強(qiáng)。
水分
水分是碳的含水量的量度。水分含量是通過在二甲苯溶液中用迪安-斯塔克塔和冷凝器煮沸活性炭來測量的。為了測試水分,水被冷凝并截留在待測試的臂容器中?;钚蕴康暮恳部梢酝ㄟ^活性炭在150干燥3小時后的重量變化來確定。水分是活性炭中吸附水的重量百分比。
堆積重量
堆積重量是一種測量特定數(shù)量碳的質(zhì)量的方法。將活性炭逐漸加入到100毫升的量筒中,并測量其質(zhì)量。該值用于計算填充特定吸附裝置所需的活性炭量。簡單來說,堆重就是單位體積活性炭的重量。該值用于計算活性炭的購買量。但是從這個數(shù)值的大小可以看出,活性炭的孔隙率一般為0.4-0.5g/cm。如果數(shù)值較低,孔隙度相對發(fā)育,但浮損會增加。
在實際的VOCs處理項目中,使用活性炭工藝時應(yīng)特別考慮以下幾點(diǎn):
1.由于活性炭燃點(diǎn)較低,在吸附和再生過程中容易著火,安全需謹(jǐn)慎;
2.活性炭表面有許多氧基團(tuán)和一些金屬氧化物,表面性質(zhì)非常復(fù)雜。部分醛、酚、酮吸附后易發(fā)生表面化學(xué)反應(yīng)而變質(zhì),吸附放熱過程的安全性需謹(jǐn)慎;
3.由于表面含氧基團(tuán)的存在,在高濕度條件下處理廢氣時,活性炭的吸水能力增強(qiáng),對有機(jī)物的選擇性吸附能力迅速下降,因此要做好除濕工作。