在整个测试评估过程中,这些误差被考虑到去除效率的数值考虑中。间歇填充床试验中,活性炭对于甲苯蒸气的吸附容量,即最大容许吸附量,从各种尺寸的活性炭的等温实验中发现为ol/g。第一次施加到以米/秒运行的旋风分离器的新鲜吸附剂的吸附量对于活性炭I是ol/g,对于活性炭II是ol/g和对于活性炭III,如图所示。它仅仅小于活性炭吸附剂潜在容量的/。该旋风分离器中甲苯的吸附量与交流流化床反应器的体积ol/g活性炭)相当竞争。
至于尺寸效应,小颗粒提供大单位体积的表面积,这可以呈现更多潜在的吸附位点。对于活性炭IIIIII,各尺寸范围的面积分别为,和/g。旋风分离器系统对应于具有强大的惯性力场的移动床粒子。虽然活性炭尺寸和流速两个参数在吸附过程中都起着关键作用,但颗粒尺寸有更明显的趋势。基于剧烈的湍流,高流速形成更好的混合条件,但使吸附剂颗粒的停留时间极短,这可能降低与旋风分离器内的目标气体流动的接触概率。例如,升/分钟p)的流速导致米/秒的入口速度,从而导致在旋风分离器的混合室内停留时间大约为秒。 因此,为了有效利用活性炭颗粒直至完全吸附,颗粒应尽可能多次重复使用。流速同时影响气体吸附和活性炭回收,因为它涉及气体和活性炭颗粒的混合程度。图在各种活性炭吸附剂尺寸下,气体去除效率和流量之间呈现出轻微的反比关系。最小的吸附剂活性炭)以米/秒除去%的甲苯蒸气,然后以米/秒降至%。微粒活性炭吸附剂捕获沿着旋风分离器的流动路径行进的甲苯蒸气。虽然在前面的的内容说过吸附量以高速增加,但是气体去除效率相当低。
这是因为在高流量下甲苯的绝对体积要高得多。因此,即使活性炭吸附得更多,更多的气体分子倾向于流出而没有在内部吸收。因此,关于颗粒回收和气体去除效率的最佳流量必须通过在各种操作条件下的众多实验来确定。通过添加辅助装置,例如包括导流装置的旋风分离器,逆流气固旋风分离器可以有效地捕集灰尘和气态有机蒸气。通过帮助同时减少气体污染物和颗粒物质,该过程可能有助于工业领域。许多重复实验得到的结果表明,最小吸附剂活性炭)可分别在和米/秒下将甲苯气体去除%至%。 此外,在旋风分离器中最多也回收了%的活性炭颗粒。再循环的活性炭以米/秒去除%的甲苯蒸气,另外,通过热处理更新的活性炭可以从气流中除去高达%的甲苯。活性炭吸附废气分子活性炭在活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,活性炭的表面积主要是由微孔提供的,活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附,而吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集废气的目的。
就象磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将介质中的喷漆废气吸引到孔径中的目的,这就是物理吸附。必须指出的是,这些被吸附的废气分子直径必须是要小于活性炭的孔径,这样才可能保证杂质被吸收到孔径中。活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合功能团形式的氧和氢,例如羧基羟基酚类内脂类醌类醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。
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