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该文了VOC对人类的危害及主要的治理方法,介绍了活性炭纤维吸附法处理VOC的发展概况、反应机理、影响因素及反应动力学模型,在理论研究的基础上,针对活性炭纤维对甲苯废气的吸、脱附性能做了相应的实验研究。
实验选用粘胶基活性炭纤维作为吸附剂、甲苯气体作为吸附对象,通过气体浓度检测法测定活性炭纤维的性能。
主要研究内容和结果如下:
1.根据活性炭纤维的特性,自制了一套集吸、脱附反应于一体的实验装置,主要由甲苯发生装置、吸脱附反应器、水蒸汽发生器和回收装置组成。
2.在吸附过程中,采用正交实验得出最佳操作参数。实验结果表明,室温13℃、活性炭纤维用量1.50g、甲苯气体体积流率0.8m3·h-1、进口平均浓度89.693mg·m-3为本实验的最佳操作参数,吸附效果最好,达标排放的时间最长,可达到4.3小时。
3.将活性炭纤维的吸附等温线与几种理论吸附等温线相拟合。结果显示,吸附实验过程与半经验方程式Freundlich方程拟合较理想,而与单分子层吸附的Langmuir方程和B.E.T方程拟合得不理想。
4.研究了水蒸汽法和热空气法对吸附饱和的活性炭纤维进行脱附的效果及其影响因素。结果显示,两种脱附方法的效果都比较理想,影响因素主要有温度、气体体积流率、吸附过程的气体体积流率、吸附过程的气体进口浓度和重复使用等。
5.对比水蒸汽法和热空气法脱附可知,从技术上看,水蒸汽法要比热空气法脱附的效果好,但在实际应用中,综合考虑技术性、适用性和经济性等各方面因素,热空气法的应用性更强。