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沸石轉輪吸附濃縮與活性炭吸附濃縮已經成為當前VOC有機(jī)廢氣治理市場上兩種主流的治理工藝。然而活性炭的吸附淨化(huà)效率有衰減快及易著火等安全隱患,沸石轉輪目前已經逐漸被國內的廣大業主所(suǒ)接受。
我們發現,在沸石(shí)轉輪的技術交流中(zhōng),一般會調研業主的廢氣的相(xiàng)對濕度,因為沸石轉輪的選型中,沸石轉輪廠家一般會要(yào)求(qiú)提供廢(fèi)氣的相對濕度,由於(yú)相對濕(shī)度超過80%RH,沸石(shí)轉輪(lún)的淨化效率將會出現(xiàn)極大的下降(jiàng)。所以沸石轉(zhuǎn)輪(lún)工藝,如果廢氣的相對濕度超過80%RH,需(xū)要(yào)增加調濕單元。
那麽,活性(xìng)炭對廢氣的相對濕度有沒有要求呢?不但有,而且相對濕度的要求比沸(fèi)石轉輪還要低,活性炭對廢氣相對濕度(dù)的要求為60%。而目(mù)前我們見到的活性炭吸附脫附設備中幾乎沒有調濕單元。
根據《疏水性沸石分子篩的特性及表麵改性研究(jiū)》文章分析(xī):活性炭這種疏水(shuǐ)性吸附材料,當相對濕度超過60%後便開始吸水,但疏水性沸石在相對濕度達到80%時, 都能保持(chí)幾乎不(bú)吸附水的特性。
沸石疏水的原理分(fèn)析:
常用的沸石分子篩是一種人(rén)工(gōng)合成的不溶性鋁矽酸鹽,它的晶體結構屬(shǔ)立方晶係,由Si/O 和 Al/O 四(sì)麵體結構單元所組成。其中矽原子或鋁原子構成四(sì)麵體的中心,所有矽氧四麵體和鋁氧四麵體都是(shì)通過共用頂點的氧原子而連接成多元環,多元環互相連接而成立體的骨架。這類鋁矽酸鹽中矽氧比為1∶2,符合於最簡單式(shì) SiO2。由於在格架中有 Al3+離子代替了(le) Si4+離子,格架就帶負電荷,為平衡Al/O 四麵體的(de)負(fù)電荷,在格架的空隙中必須存在補償電荷的陽離子存在,這些陽離子便成為極性點,使沸石(shí)分子篩具有親水特性。人工合成的沸石(shí)的吸濕能力比矽膠還強,能達(dá)到每升空氣中的水分低於(yú)10-4mg。因此要提高沸石(shí)分子篩(shāi)的疏水性,就要通過消除極(jí)性離子,即降低結晶中鋁的含量,疏水沸石結晶骨架中,沒有鋁原子(zǐ),隻有矽與氧原子。矽與氧(yǎng)原子(zǐ)的鍵距為1.6,離子半徑各為0.40及1.40,因此吸附(fù)微孔被氧原子所包圍。這種 Si -O -Si 鍵中的(de)氧原子並不呈堿性,也不形成氫鍵。從而微孔表麵無極性,表(biǎo)現出(chū)疏水特性。
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