氣體(吸附質(zhì))進(jìn)入固體(吸附劑)的孔隙中但并未進(jìn)入其晶格內(nèi)。吸附過(guò)程可能是物理過(guò)程,也可能是化學(xué)過(guò)程。物理吸附主要是范德華引力起作用,一般沒(méi)有選擇/,在吸附過(guò)程中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移,沒(méi)有化學(xué)鍵的生成與破壞?;瘜W(xué)吸附實(shí)際上是一種化學(xué)反應(yīng),具有選擇/,在化學(xué)吸附過(guò)程中,氣體和固體表面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
普遍使用的吸附劑是活/炭、分子篩、硅膠和活/氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過(guò)處理后表面積極大,可有效吸附碳?xì)浠衔锏任廴疚?。其缺點(diǎn)是對(duì)水有優(yōu)先選擇/吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會(huì)發(fā)生變化。在這些溫度下,其吸附能力很弱。污染物可以被解脫出來(lái),從而使吸附劑的活/得到再生,這個(gè)過(guò)程成為脫附。為了進(jìn)行連續(xù)操作,一般提供兩個(gè)或多個(gè)吸附床。一個(gè)或幾個(gè)吸附床在吸附時(shí),另一個(gè)或幾個(gè)吸附床則進(jìn)行再生。
在吸附過(guò)程中,被收集的污染物滯留在吸附床中,只要吸附床有足夠的容量,污染物就不會(huì)釋放出來(lái)。但是當(dāng)吸附床中的污染物濃度達(dá)到飽和時(shí),污染物便開(kāi)始釋放出來(lái),這種現(xiàn)象稱(chēng)為穿透。達(dá)到飽和的吸附床需要進(jìn)行再生,一般采用加熱的氣體對(duì)吸附床進(jìn)行脫附,一方面使吸附床重新具有活/,一方面是污染物被解脫出來(lái)進(jìn)行回收或分解處理。
催化燃燒法凈化率為95%,適合處理高濃度,小風(fēng)量的有機(jī)廢氣,缺點(diǎn)是對(duì)處理對(duì)象要求苛刻,該法要求氣體的溫度較高,為了提高廢氣溫度,要消耗大量的燃料,所以運(yùn)行費(fèi)用很高;活/炭吸附法凈化效率為99.2%~99.3%,對(duì)于處理大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣,國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)為該法是為成熟和可靠的技術(shù),但該工藝流程過(guò)長(zhǎng),操作費(fèi)用高,回收物也是溶劑和水的混合物,通常是不能重復(fù)使用的,并又產(chǎn)生一個(gè)液體廢物處理問(wèn)題,另外需要穩(wěn)定的蒸氣源也常常是廠家感到困難的事。針對(duì)這些問(wèn)題,近年來(lái)發(fā)展了一種有效的凈化技術(shù)——吸附濃縮催化燃燒法。該方法是將活/炭吸附法和催化燃燒法結(jié)合在一起,成為一種結(jié)構(gòu)緊湊,適合處理低濃度、大風(fēng)量(如涂裝廢氣)廢氣的聯(lián)合系統(tǒng)。該工藝充分利用了活/炭吸附法和催化燃燒法的長(zhǎng)處,克服其缺點(diǎn),進(jìn)一步提高凈化效率,降低運(yùn)行費(fèi)用。
這種處理系統(tǒng)組合十分緊湊,集吸附-脫附-催化燃燒于一體。對(duì)于連續(xù)工作的場(chǎng)合,設(shè)有兩個(gè)吸附床交替使用,以保證生產(chǎn)和凈化過(guò)程的連續(xù)操作。對(duì)于間斷工作的場(chǎng)合,則采用單個(gè)吸附床就能解決問(wèn)題。有機(jī)廢氣首先經(jīng)過(guò)干式漆霧過(guò)濾器去除漆霧,然后再進(jìn)入填充了活/炭的吸附床吸附凈化,凈化后的氣體排入空氣。當(dāng)流出床層尾氣中的有機(jī)物濃度快要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),即停止本床層的吸附操作(切換到另一吸附床)。對(duì)于達(dá)到允許吸附量的吸附床,按一定的濃度比把吸附在活/炭上的進(jìn)行脫附,經(jīng)濃縮后的高濃度有機(jī)氣體,再經(jīng)換熱器預(yù)熱后,進(jìn)到催化床燃燒分解為二氧化碳和水。濃縮后的有機(jī)廢氣由于其熱值的提高,因此在催化燃燒階段不需要外加熱源。燃燒后的尾氣一部分被排往大氣,一部分送往吸附床用于活/炭脫附再生,如此可以滿足催化燃燒和吸附所需要的熱能。