活性炭吸附原理
活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積大、吸附能力強的一類微晶質(zhì)碳素材料。 活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔，1克活性炭材料中微孔，將其展開后表面積可高達 800-1500平方米，特殊的更高。也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當于一個客廳面積的大小。正是這些高度發(fā)達，如人體毛細血管般的空隙結(jié)構(gòu)，使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。
分子之間相互吸附的作用力即“范德華力” 。雖然分子運動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響，但它在微環(huán)境下始終是不停運動的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉進入到活性炭內(nèi)空隙中后，由于分子之間相互吸引的原因，會導致更多的分子不斷被吸引，直到填滿活性炭內(nèi)部空隙為止。
活性炭脫附方法
當活性炭內(nèi)部空隙被有機廢氣即被吸附物質(zhì)填滿而達到飽和時，污染物便開始被釋放出來，這種現(xiàn)象稱為穿透。達到飽和的活性炭吸附床需要進行再生，一般采用加熱的氣體對吸附床進行脫附，一方面使吸附床再生重新具有活性，一方面是污染物被解脫出來進行回收或 分解處理。這種脫附方法稱為升溫脫附。物質(zhì)的吸附量是隨溫度的升高而減小的，將吸附劑的溫度升高，可以使已被吸附的組分脫附下來，這種方法也稱為變溫脫附，整個過程中的溫度是周期變化的。
對無機廢氣采用液體吸收法，其吸收效率可達90%以上。液體吸收法是無機氣體凈化的常用處理工藝，工藝技術(shù)相當成熟，且穩(wěn)定可靠。以液體為吸收劑，通過洗滌收集裝置使廢氣中的有害成分被液體吸收，從而達到凈化的目的。該吸收系統(tǒng)屬于氣膜控制吸收過程，采用液相分散型裝置，即噴淋填料塔。其工作時吸收液通 過填料塔頂部的噴淋裝置被均勻的噴灑在填料層頂部，并沿著填料層自上而下呈膜狀流動，而廢氣則自塔下部進入，穿過填料層從塔頂排出。在此過程中，廢氣被迫多次改變方向、速度與吸收液不斷碰撞、接觸，使廢氣與吸收液在填料層中有充分接觸反應時間，令廢氣中有害成分能夠被吸收液充分吸收凈化。 凈化后的氣體經(jīng)塔內(nèi)除霧后可達標排放。
針對本實驗室所產(chǎn)生廢氣的種類，治理方案采用活性炭吸附和組合的方式進行處理。先進行活性炭吸附有機污染物、再進行填料噴淋塔吸收無機污染物。
原因在于：
實驗室無機廢氣中，基本以酸性廢氣為主，堿性廢氣一般存在于工業(yè)生產(chǎn)中，而 PH對于活性炭吸附效率的影響，一般隨溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0時，不易吸附，pH值越低時效果越好。故采用先活性炭吸附，再進行填料噴淋組合方式。