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【探究】沸石分子筛吸附材料比活性炭材料优势

发布日期:2021-07-13 02:56:53浏览量:211

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目前,活性炭是最常用的VOCs吸附剂,但存在再生困难、抗湿性差、易燃等诸多问题。与活性炭等常规吸附剂相比,沸石分子筛作为VOCs吸附剂其主要优势在于:

(1) 沸石分子筛的疏水性可调,通过调控分子筛骨架的硅铝比可以调节分子筛的亲疏水性,高硅铝比的沸石分子筛有着优异的疏水性能,从而可以有效降低在一定湿度条件下水对VOCs分子的竞争吸附;

(2) 均一的孔径分布可以有效地进行分子识别,从而使吸附剂对VOCs的选择性吸附性大大提高;

(3) 沸石分子筛一般由硅铝构成,本身不可燃且水热稳定性好,因此能够与微波加热等其他手段相结合以降低吸附剂重生能耗,提高操作安全性;

沸石分子筛比表面积大,吸附容量高,是作为蜂窝转轮吸附技术中吸附剂的理想材料,而该技术是目前工业大规模消除VOCs的研究热点。

活性炭与沸石分子筛的对比

序号

蜂窝活性炭

沸石分子筛

使用温度

常温30°C

常温30°C

脱附温度

<150°C

<400°C

V o c去除率

初次90%以上

脱附50次之后效率保持90%以上

掉粉

大于10%

<0.2%

吸附的有机废气类别

沸点过低或过高的都不适合吸附脱附,沸点过低的容易引起活性炭着火,沸点过高的脱附不干净。

适合所有大分子有机废气

单纯吸附量

60公斤/立方

50公斤/立方

比表面积

500-700㎡/g

400-600㎡/g

 

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分子筛的原理:

1. 吸附功能:分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力),其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场,对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。

2. 筛分功能:分子筛的孔径分布非常均一,只有分子直径小于孔穴直径的物质才可能进入分子筛的晶穴内部。

3. 通过吸附的优先顺序和尺寸大小来区分不同物质的分子,所以被形象的称为“分子筛”。

因此,沸石分子筛由于其独特的性质,被视为一种简单高效、选择性好的VOCs吸附剂。 

蜂窝状沸石分子筛外形为100×100×100(mm)的正方蜂窝体,同时根据使用工况可定制规格。蜂窝沸石分子筛适用于二甲苯、酯类吸附,适合喷涂等行业,应用于固定吸附床上,作为催化燃烧(RCO)和蓄热燃烧(RTO)的废气浓缩载体,可替代目前的蜂窝状活性炭,其脱附温度可在180-220℃,脱附干净,吸附能力不衰减,使用寿命长。耐高温,在500℃以下不会发生坍塌、变形,具有活性炭不可比拟的安全性和运营费用低廉性。

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