活性炭吸附箱的工作原理主要基于活性炭的多孔结构及其表面分子间作用力,通过物理吸附或化学吸附将废气中的污染物从气体混合物中分离出来,从而实现净化目的。
活性炭吸附箱吸附机制
活性炭的吸附能力源于其的孔隙结构和表面化学特性:
物理吸附:依靠范德华力等分子间作用力,将污染物分子(如VOCs、异味分子)捕获并富集在活性炭的微孔(孔径<2nm)和介孔(2-50nm)中。这一过程可逆,无需化学反应,适用于非极性或弱极性污染物(如苯系物、烷烃)。
化学吸附:通过活性炭表面改性的活性基团(如含氧官能团)与污染物发生化学键合反应,形成不可逆的固定。例如,对硫化氢(H₂S)等极性污染物可通过催化氧化实现深度净化。
工作过程
活性炭吸附箱的运行通常分为以下步骤:
废气引入:含污染物的废气在风机动力下负压进入吸附箱。
气固接触:废气穿过活性炭床层,污染物分子被孔隙结构吸附,净化后的气体从顶部排出。
饱和:当活性炭孔隙逐渐填满(表现为出口浓度上升或压差增大),需通过热脱附、化学或更换活性炭恢复吸附能力。
活性炭吸附箱核心影响因素
活性炭特性:比表面积(可达1500–2000m²/g)和孔隙分布决定吸附容量。
废气性质:污染物浓度、分子极性及直径影响吸附效率(如非极性分子更易被吸附)。
运行参数:空塔滤速(5–10m/h)、停留时间(3–5秒)及预处理(如过滤颗粒物)需优化以避免堵塞或短流。