活性炭在废气处理中的应用的现状

活性炭在废气处理中的应用的现状

总的来说，活性炭这在废气处理的方面远不如废水处理方面活跃，因为传统的废气处理方法，如电除尘法、旋风器除尘法、麻石水膜除尘法等都对废气的处理可以达到很好的效果，例如电除尘器去除污染物的可达98％。但这并不代表活性炭在此无用武之地，活性炭在去除强烈致癌物质芳香类化合物一度成为人们研究的热点，而这两年人们对此仅是作了为数不多的研究，而且研究方向与废水处理有部分重叠（主要是活性炭纤维的应用）。

3.1活性炭纤维在废气处理中的应用。我国的涂料工业在生产过程中用到大量的有机溶剂，主要有三苯(苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯环己酮、丙酮、松节油,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、溶剂汽油、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯等。这些有机溶剂的挥发，除了浪费资源以外还严重地危害生产工人的健康。金毓荃等用比表面积为1200ｍ2/ｇ。纤维絮片单层厚度2ｍｍ的活性炭纤维处理苯系废气，当在滤速为0 20ｍ/ｓ以下时，活性炭纤维对苯、甲苯、二甲苯及其混合物的净化效率高达90%以上。另外还有人在二氯甲烷废气的治理工程中,设计采用三箱吸附系统,当废气流量为100ｍ3/ｈ,废气中二氯甲烷浓度为3000ｍｇ/ｍ3的条件下,设备装置经过半年时间,运行状况一直良好,吸附效率一直保持在97%以上,大大改善了大气环境,每年净收益达75 4万元。而传统的活性炭吸附去除效率为70％左右。

3.2改性活性炭在废气处理中的应用。众所周知，我国的能源消耗中煤炭所作的贡献最大，产生的废气也最多。煤炭主要产生SO

2和NO

X废气，这两种废气是酸雨形成的主要原因。我国三大酸雨区中有两大是属于煤烟型酸雨，还有一个（华南酸雨区）是属于煤烟—汽车尾气复合型酸雨，控制煤炭废气的排放对我国的环境有重大意义。改性后活性炭材料的脱硫、脱硝处理效果好，投资运行费用低，且易于再生利用等优点而引起人们的关注。改性活性炭材料脱硫、脱硝首先是利用活性炭材料的吸附性能将烟气中的污染气体SO

2和NO

X物理吸附于活性炭材料表面，在活性炭材料表面官能团或担载金属的催化作用下，将SO

2和NO

X转化为SO

3和无污染的N

2或Ｏ

２。在有水蒸气存在的情况下，ＳＯ

３将会与水结合生成硫酸回收[7]。

3.3活性炭吸附效果影响因素的研究。有研究表明，用活性碳纤维作为吸附材料，以恒温恒压的空气作载气,通过鼓泡法配置一定浓度的醋酸丁酯气体，当气速为0 .06ｍ/ｓ时, ACF平衡吸附量近600ｍｇ/ｇ,实验结果表明,在温度、气体流速、气体浓度3个因素中,温度对ACF的平衡吸附量影响最大,随着温度的升高，ACF对醋酸丁酯的平衡吸附量下降，传质系数减少，穿透层高度增大[6]。

活性炭吸附法用于低浓度有机废气的治理,具有脱除率高、回收方便等优点。废气中往往混有水蒸汽。

致使吸附塔的工作效率降低、运行成本增加,有机溶剂的回收效率下降。浙江大学环境工程研究所的高华生通过采用吸附柱穿透曲线法测定了30℃不同相对湿度(ＲＨ)下4种低浓度有机蒸气(ＶＯＣ)在活性炭上的等温吸附量。结果表明,水蒸汽对ＶＯＣ吸附平衡的抑制作用，随着ＲＨ的增大、ＶＯＣ浓度的降低而增大,且随着ＶＯＣ分子极性的增强而有所增大；ＶＯＣ对水蒸汽吸附平衡的抑制作用，随着ＶＯＣ分子极性的增强而有所减弱.提出一个基于竞争吸附机理的polanyin dubiin方程,解释空气湿度对低浓度ＶＯＣ在活性炭上吸附平衡的影响[8]。

3.4活性炭用于控制室内空气污染。近年来，有专家用活性炭制作成工艺品，作为室内的摆设，可吸附室内有毒气体（主要系房屋装修产生的甲醛、笨）。据有关报道，一个直径

27．8厘米、厚度3厘米的圆盘，能清除45平方米内9种有毒有害气体。该专利的产品名称叫黑钻金乌炭雕。

4、活性炭在环科中的应用发展的前景展望。

A、由前面的论述可见，活性炭近年在环科的应用进展缓慢，但从上面的研究结果来看，活性炭的工艺的改进为以后发展埋下伏笔，以后研究的投入可能会加快。

B、研究的重点有四个方向：

一、活性炭纤维在废水、废气处理中的应用。活性炭纤维比传统的活性炭吸附效率高，再生速度快，比例高，有一定的市场前景。近期的研究估计会集中在活性炭纤维在吸附含有机物废气的效率及适用范围。

二、改性活性炭在废水、废气处理中的就用。改性后的活性炭比传统的活性炭适用范围有所改变，可能会引起活性炭应用工艺的变革。三、活性炭工艺与其它手段的结合。在这里，活性炭起的是辅助性的作用，主体是生物法、催化剂的应用等。但这一领域有广阔的发展空间，发展势头难以估量。

四、活性炭在室内污染控制的应用。这是活性炭民用化的开端，上面提到的黑钻金乌炭雕还是国内首例，未有同类产品。据闻2005年中国十大投诉热点之首是房屋质量问题，其中敏感的问题就是室内异味（其实就是装修产生的有毒气体）。所以，这方向的应用有望成为市场发展的新焦点。