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活性炭对有毒、有害气体的净化处理

作者:点击:158 发布时间:2022-02-16

一、空气污染物

    大气范围很大,地球上大气层厚约100km,通常将距地面约10km的对流层大气称为空气,9km以下的边界层对人类影响,是主要的空气污染区域。由于人类活动或者自然过程,排放到大气中对人类环境产生不利影响的物质,统称为空气污染物。空气的污染源可分为两类:自然污染——例如火山排出的,油田、煤田逸出的,动植物腐败放出的污染物;人力污染——例如生活和生产活动产生的污染物。

    空气污染物主要有几类:1、气态污染物。包括含硫化合物、含氮化合物、含氯化合物、碳氧化合物、碳氢化合物卤素化合物等;2、放射性物质。包括氡、碘131、铯137、钚239、锶90等;3、粉尘。如燃烧过程产生的二氧化硅、氧化铝、氧化铁等污染物;4、综合性空气污染物。包括光化学烟雾、酸雨等。

二、空气污染物的治理

    室外空气的净化很早就引起了人们注意,近30年来对室内空气的质量更加重视。自从发现有些办公室人员患有“办公室综合症”以来,人们对室内空气的污染对人体健康的危害问题更为关切。据研究,室内空气的污染源有:建筑材料,如砖、墙纸、油漆;燃气、烧煤等燃烧;油炸、熏烤类的烹饪;吸烟的烟雾;某些化妆品。室内散发出来的污染物种类很多、数量不少;美国EPA称,挥发性有机物的浓度在室内常比室外高出几倍;近年有研究表明,空调系统常因换气不佳,严重污染室内空气。1989年加拿大修订了室内空气质量标准,也有学者认为1987年世界卫生组织规定的大气质量标准可适用于室内。

    空气污染的治理可选用吸附法、催化法、燃烧法、冷暖法,其中应用活性炭吸附法或催化法很普遍。废气与具有大表面积的多孔性活性炭接触,废气中的污染物被吸附,使其与气体混合物分离,而起净化作用。

    用于气体吸附的活性炭是颗粒状的,与液相吸附用的活性炭相比,超细的微孔结构一般较发达,适用于固定吸附床或流动吸附床。用活性炭除去有害气体的方法与其他除去有害气体法相比,对于范围很广的多种有机气体和某些无机气体具有更大的吸附能力,并且有下列特征:1、吸附气体的种类多;2、多数情况下对于混合气体也有效;3、受空气中的水蒸气和二氧化碳的影响不大;4、吸附速率快;5、可以设计成携带式、移动式装置;6、在大多数场合下活性炭可以再生;7、废弃时,活性炭本身的污染小。另外,在活性炭添加其他物质如碘、金属盐类时,或使活性炭经氧化、磺化等化学处理后,原来对活性炭吸附能力很弱的气体,吸附力会增加,扩大了活性炭的用途。用活性炭吸附法可不同程度地去除污染物。

    活性炭吸附流程有以下三种形式。

    1、间歇式流程:常用单个吸附器,应用于废气间歇排放、排气量较小、排气浓度较低的情况下。吸附饱和后需要再生。当间歇排气的间隔时间大于再生所用的时间时,可在吸附器内再生;当间歇排气时间小于再生所用s时间时,可将吸附器内的活性炭更换,将失效活性炭集中再生。

    2、半连续式流程:由两台吸附器并联组成,它是普遍应用的流程,既用于处理间歇排气,又可用于连续排气。其中一台吸附器进行吸附,另一台吸附器进行再生。

    3、连续式流程:由连续操作的流化床吸附器、移动床吸附器等组成处理连续排出的废气,不断有用过的活性炭移出床外再生,并不断有新鲜的活性炭或再生的活性炭补充到床内。

    用活性炭吸附气体中的污染物,一般要避免高温,因为吸附量随温度上升而下降;要避免高湿度,因为高温度会降低吸附量;要避免高含尘量,因为焦油类尘雾会堵塞活性炭细孔、降低吸附,应采取过滤等预处理。