有很多教科書上都明確寫道:氣體通過吸附劑床層的風(fēng)速一般為0.2~0.6m/s,。通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn),,這種說法有些偏頗,。當(dāng)人們利用活性碳纖維作吸附劑處理VOCs時(shí),所使用的風(fēng)速絕不會超過0.15m/s,,因?yàn)橛捎谑艿酱矊幼瑗南拗?,一般活性碳纖維層的厚度不會超過150mm。那么為什么老的教科書給出這個(gè)數(shù)據(jù)呢,?考查發(fā)現(xiàn):過去人們大都采用顆?;钚蕴孔魑絼拇矊雍穸纫话阍O(shè)計(jì)在0.2~0.6m,,不會超過1m,,所以就給出了這個(gè)數(shù)據(jù)。實(shí)際上,,通過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn),,廢氣通過床層的速度是由廢氣在床層中與吸附劑的接觸時(shí)間決定的??偨Y(jié)工程實(shí)踐,,廢氣在吸附床層內(nèi)與吸附劑的接觸時(shí)間為0.8~1.2s即可將廢氣中的吸附質(zhì)完全吸附下來,也就是說,,采用這樣的風(fēng)速,,完全可以滿足治理要求。
關(guān)于脫附溫度,,很多人都認(rèn)為與吸附質(zhì)的沸點(diǎn)有關(guān),,認(rèn)為要想把高沸點(diǎn)的物質(zhì)從吸附劑上脫附下來,脫附介質(zhì)的溫度必須高于該物質(zhì)的沸點(diǎn),。實(shí)踐證明這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,。吸附質(zhì)的脫附溫度與其沸點(diǎn)沒有直接關(guān)系,而是和它的飽和蒸氣壓有關(guān),。這個(gè)結(jié)論可以用脫附原理來說明,。大家都知道,要想使吸附質(zhì)分子從吸附劑表面脫附下來必須給它能量或推動力,,使其能夠從吸附劑表面“蒸發(fā)”到吸附劑孔道中,,從而進(jìn)入氣相主體。而在通常采用的脫附方法中,,加熱脫附是給它提供能量,,以增加分子的動能;吹掃脫附和降壓(真空)脫附,,都是為了降低吸附劑孔道中廢氣分子的分壓,,也就是蒸氣壓,給廢氣造成一個(gè)濃度差,,從而給廢氣分子由吸附劑表面向氣相轉(zhuǎn)移提供一個(gè)推動力,,這個(gè)推動力越大,,廢氣分子的脫附速度就越快。所以,,從這個(gè)理論出發(fā)就不難理解,,吸附質(zhì)的脫附溫度是與其飽和蒸氣壓直接相關(guān)的,而與它的沸點(diǎn)無關(guān),。如洗過的衣服通常是在低于水的沸點(diǎn)下晾干的,。
不一定,。當(dāng)采用活性碳纖維作吸附材料時(shí),,就不需要設(shè)置單獨(dú)的干燥工序;而采用顆?;钚蕴孔魑讲牧蠒r(shí)就必須進(jìn)行干燥,。在20世紀(jì)80~90年代PVC行業(yè)用顆粒活性炭作吸附劑回收氯乙烯單體時(shí),,各治理廠家無一例外地都有熱空氣干燥這一步。而到本世紀(jì)初,,有的工程公司改成活性碳纖維作吸附材料時(shí),,就大膽地省去了熱空氣干燥的工序,而且將整個(gè)回收工藝由原來的5步簡化為3步,。
為什么可以省去于燥工序,?經(jīng)過認(rèn)真分析認(rèn)為,經(jīng)過水蒸氣脫附的炭基吸附劑的微孔中存在著的水分有2類,,一類為“自由水”,,另一類是吸附在炭基吸附劑表面的“吸附水”。由于顆?;钚蕴康目椎篱L且孔體積比活性碳纖維大得多,,這樣,在脫附后的顆?;钚蕴恐芯蜁嬗写罅康摹白杂伤?;因此,當(dāng)顆?;钚蕴棵摳酵瓿芍?,必須通過于燥,把吸附劑中的“自由水”蒸發(fā)掉,,才能使再進(jìn)入的廢氣分子與吸附劑表面接觸,,將“吸附水”分子置換下來。而由于活性碳纖維的微孔體積比顆粒炭的微孔體積小得多,,很難有“自由水”存在,,因此可以省去熱空氣干燥,脫附完了可直接轉(zhuǎn)入吸附工序。這樣不僅可以使脫附水蒸氣的用量大大降低,,而且使吸附回收工序大大縮短,,降低了運(yùn)行成本。