活性炭吸附回收VOCs技术的研究进展

详细介绍了活性炭吸附回收VOCs的技术研究过程以及研究进展,分析了吸附剂的制备与改性、吸附过程的影响因素及数学模型、脱附方法等内容,并指出了存在的问题。在总结现有研究进展的基础上,对活性炭吸附回收VOCs技术的研究重点进行了预测和展望。     

改性活性炭脱除二氧化碳中的微量苯

将工业废气中的CO2回收利用,使之变废为宝具有重要的意义。研究了活性炭(AC)分别经湿氧化和N2还原改性后对苯吸附性能,并测定了改性活性炭的孔结构和表面官能团。结果表明,AC经N2还原改性能增大其比表面积,减少表面含氧官能团,增强其表面非极性,有利于苯的吸附。孔径分布是影响苯吸附的主要因素,吸附剂的孔径分布在0.6nm范围内时,有利于对苯的吸附。     

表面功能化活性炭对水溶液中汞离子的吸附

利用硝酸氧化改性和氨还原改性实现活性炭表面功能化,并通过静态吸附实验研究了改性前后活性炭对水溶液中汞离子的吸附性能。硝酸改性使得活性炭表面含氧官能团数量增多,氨改性后成功在活性炭上引入含氮官能团。实验结果表明在pH值为4～7的范围内有较好的吸附效果。吸附等温线和吸附动力学结果表明活性炭表面功能化可以提高对水溶液中汞离子的吸附性能。活性炭表面含氧官能团和含氮官能团与汞离子发生离子交换和配位络合作用。     

改性活性炭吸附处理含铬电镀废水的研究

分别采用硫酸和双氧水对活性炭迚行改性,测定了改性后活性炭的表面面积和含氧官能团数量,以改性后的活性炭为吸附剂,用于处理含铬电镀废水。考察了pH值、吸附时间和吸附剂用量等对Cr(VI)去除率的影响,并研究了其吸附等温线。研究表明,相比未改性活性炭,改性后的活性炭含氧官能团数量明显增加,并且改性后活性炭有利于对废水中Cr(VI)的吸附,经双氧水改性后的活性炭的吸附效果最好。     

过程工程所烟气治理中活性炭的吸附机制研究取得进展

正活性炭对于低浓度有机气体具有非常好的吸附性能,在实际工业烟气治理中已被广泛用于捕集二恶英、VOCs等污染物。活性炭吸附有机气体主要受其微孔结构影响,但活性炭活化过程中所形成的表面化学物种对气体吸附亦起到了重要作用。为了深入探讨活性炭表面物种的作用以及吸附质-吸附剂之间的相互作用机制,中国科学院过程工程研究所采用氯苯作为二恶英的模式物,研究了活性炭上氯苯的吸附特性,并通过TPD-MS、XPS、FTIR、Raman     

活性炭吸附法在挥发性有机物治理中的应用研究进展

挥发性有机化合物(VOCs)是一类重要的大气污染物,其所带来的环境污染问题已经引起全世界的关注.活性炭吸附法是治理VOCs污染的有效手段.本文从介绍VOCs治理技术出发,简述了活性炭吸附法在VOCs治理中的使用现状,概括了活性炭吸附法治理VOCs的工艺技术和存在问题,指出变温-变压吸附、变电吸附以其高效节能环保的优点,在VOCs治理中具有较好的发展前景.分析了活性炭表面化学性质、吸附质的物性、操作条件对活性炭吸附法治理VOCs的影响,为VOCs治理专用活性炭的改进和新产品的开发,提供了理论依据.在总结现有研究进展的基础上,预测了活性炭吸附法治理VOCs技术的发展趋势,提出对工艺的改进以及与其他VOCs废气处理技术的耦合使用,针对不同VOCs排放场所开发不同活性炭品种和VOCs回收装置将是以后研究的重要方向.     

活性炭改性研究进展

本文从表面物理结构特性和表面化学结构特性两方面阐述了活性炭改性技术的研究进展。改性思路主要是改变活性炭孔隙结构和表面官能团两方面,孔隙结构越丰富吸附能力越强,根据表面官能团的不同性质可用于吸附特定吸附质。文章综述了国内外关于活性炭材料的改性研究,为此方向日后的研究提供了借鉴和参考。     

活性炭微观结构调控与甲苯二胺选择性吸附研究

从活性炭、硅藻土、ZSM-5分子筛、人造沸石等常见多孔材料中,筛选出吸附性能较优的活性炭作为吸附剂,通过酸、碱等改性方法对活性炭孔结构和表面官能团进行调控,并采用静态吸附实验研究了改性活性炭吸附分离TDA焦油的效果。结果表明,活性炭的孔结构主要影响活性炭对甲苯二胺焦油的总吸附容量,而活性炭的表面官能团则显著影响TDA的选择性,酸性基团有利于增强活性炭对TDA的选择性。在最优条件下,CH₃COOH改性活性炭对TDA的选择性达到98%以上,改性活性炭吸附过程受到化学吸附因素控制。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

金属有机框架材料吸附VOCs影响因素研究进展

挥发性有机化合物（VOCs）对环境和人体健康均具有严重危害,而吸附法作为有效的VOCs脱除技术已得到广泛应用。在众多吸附剂中,金属有机框架材料（MOFs）以其极大的比表面积、可调节的孔径和可修饰性等优势,在VOCs脱除领域展示出良好的应用前景。本文首先介绍了在吸附过程中涉及到的吸附机理,从影响因素角度回顾了近年MOFs在VOCs吸附方面的研究进展。按照吸附质与吸附剂的几何结构、改性官能团、MOFs的金属位点、酸碱、水和碳材料复合等多个方面剖析了吸附过程中的影响因素,并将其分为内部影响因素和外部影响因素两大部分。针对影响因素归纳了提高吸附量的主要方法,并对MOFs吸附VOCs的吸附量进行了汇总。最后总结并展望了未来应用MOFs吸附VOCs的研究发展方向,期望为深入研究VOCs脱除技术提供有价值的参考。     

流化床用树脂基球形活性炭及其VOCs吸附性能

以聚苯乙烯树脂为原料,采用水蒸气活化、氯化锌活化及水蒸气?氯化锌协同活化方法制备了3种流化床用树脂基球形活性炭,采用固定床反应器考察了活性炭对乙酸乙酯的动态吸附行为,对比了其传质区长度,并利用Yoon?Nelson模型对实验数据进行了拟合. 结果表明,3种活性炭的摩擦磨损指数均小于0.1%,耐磨性能出色,物理、化学协同活化活性炭比表面积高达1702.49 m2/g,对二甲苯的静态吸附容量达0.86 g/g.     

活性炭吸附处理含酚废水的研究进展

含酚废水对环境和生物有较大危害,是一种常见的化工废水。活性炭作为良好的吸附剂被广泛用于污水处理,也常被用于吸附处理含酚废水。最新的研究集中于开发利用各种含碳原材料,并探究活性炭制备和改性方法,以改善活性炭对酚类的吸附性能。部分机理研究则关注活性炭的孔隙结构和表面官能团及其对吸附酚类性能的影响。本文从活性炭的制备和改性出发,归纳整理活性炭吸附酚类的特性和机理,分析吸附过程的主要影响因素,并对研究发展方向进行推论和展望。分析表明含碳量高的原材料适合制备活性炭,尤其是含碳废弃物。活性炭的苯酚吸附性能受比表面积和表面官能团的共同影响,这对于活性炭的制备和改性有指导意义。活性炭吸附苯酚的具体应用中,需要控制粒度、pH、温度、吸附时间和竞争吸附等影响因素。     

柴油吸附脱氮吸附剂的研究进展

吸附脱氮是目前应用比较广泛的方法之一。根据吸附剂的不同,其吸附效果也有很大的差别。吸附剂按表面极性可以分为极性吸附剂和非极性吸附剂。其中,活性氧化铝,硅胶,白土,分子筛,磷钼酸属于极性吸附剂,而活性炭属于非极性吸附剂。有些吸附剂的吸附脱氮效果还不是很理想,因此吸附剂的选择和其改性已经成为现在研究的重点。介绍了近几年来这两类柴油脱氮吸附剂的研究情况及其进展,并对未来吸附剂的研究提出了展望。     

低浓度挥发性有机物吸附浓缩材料的研究进展

由于挥发性有机物（VOCs）会对环境造成严重的危害,因此VOCs的处理一直备受人们的关注,但发展高效的VOCs处理技术仍然存在严峻的挑战。本文针对大风量、低浓度VOCs的处理展开了综述,重点围绕吸附、催化燃烧处理展开讨论。对于大风量的低浓度VOCs,虽然浓度较低但VOCs排放量非常巨大。通过VOCs浓缩技术,提高浓度减少风量成为降低VOCs处理成本的有效途径。其中,发展高性能VOCs吸附材料是VOCs浓缩技术的关键。阐明了活性炭、分子筛等重要吸附材料的性质及其吸附VOCs的原理,并对吸附材料性质和VOCs种类对吸附效果的影响进行了探讨。展望了活性炭浓缩-催化燃烧技术和分子筛转轮浓缩-催化燃烧技术在大风量的低浓度VOCs处理中的应用前景。     

丙烯丙烷吸附分离材料研究进展

在丙烯的生产过程中,因丙烯/丙烷的分子大小及挥发性较为接近而难以高效分离,其精馏分离过程能耗较高。变压吸附(PSA)技术作为一种高效的气体分离技术,其核心是高效吸附剂的开发。该文综述了近年来国内外关于丙烯/丙烷分离吸附剂的研究进展。重点介绍了分子筛、碳分子筛以及金属-有机骨架材料(MOFs)在丙烯/丙烷分离上的应用。详细阐述了影响多孔材料丙烯/丙烷吸附分离比的关键因素,并对比了几种吸附分离材料的优缺点。研究发现,应根据实际应用场合、原料气体的组成、丙烯/丙烷相对含量以及吸附材料的实际使用条件等来选择合适的吸附剂。最后,对丙烯/丙烷吸附分离材料的开发及其在实际中的应用进行了展望。     

活性炭吸附挥发性有机物的影响因素研究进展

从挥发性有机物(VOCs)的基本概念出发,介绍了其主要来源、危害及其污染控制技术,并在此基础上具体地介绍了活性炭吸附法。综述了影响活性炭吸附性能的的因素如活性炭的孔结构、表面化学结构、活化技术、VOCs的入口浓度、VOCs的物化性质、多组分VOCs吸附、吸附柱填充密度等。     

改性活性炭吸附脱除二氧化碳中微量乙烷

我国对食品级二氧化碳要求较高,在其生产过程中乙烷的脱除是难点。文章首先考察了市售的不同吸附剂,包括Y型、X型、A型等分子筛类,椰壳和煤基活性炭以及吸附树脂等吸附剂对CO2中微量C2H6的吸附效果,之后考察了不同浓度盐酸酸改性与氢氧化钠碱改性、双氧水氧化改性、氨水还原改性等改性条件对吸附剂吸附性能的影响。研究表明,具有高比表面积、丰富微孔和适量中孔结构的活性炭更有益于二氧化碳中微量乙烷的吸附;浓度为1%的盐酸溶液浸渍活性炭3 h后,能增强其对CO2中微量C2H6的吸附能力;浓度3%、浸渍时间6 h为氢氧化钠碱溶液改性活性炭的最佳条件;弱氧化剂双氧水改性能略微提高活性炭对二氧化碳中乙烷的吸附能力,弱还原剂氨水改性对吸附效果无明显影响。     

沸石分子筛用于VOCs吸附脱除的应用研究进展

挥发性有机化合物（volatile organic compounds,VOCs）作为空气中有机污染物的主要成分,对环境与人类健康造成了严重的危害。吸附法可有效富集低浓度VOCs气体,成本低、易操作,是末端治理去除VOCs的主要技术。沸石分子筛具有高度有序、孔径可调的微孔孔道,可实现VOCs分子的选择性吸附,且热稳定性极佳,易于脱附再生,是一种优良的VOCs气体吸附剂。本文分别从沸石分子筛的结构性质、复合型分子筛吸附剂以及整体式分子筛吸附剂三方面详细介绍了沸石分子筛用于VOCs吸附脱除的研究进展。结果表明,变换骨架拓扑结构以及补偿阳离子类型,可实现对VOCs分子进行选择性吸附;提高结构疏水性可有效降低高湿度条件下水分子对VOCs的竞争吸附,增强分子筛吸附剂的环境适应性;通过孔道多级化或与其他介/大孔构建复合型吸附剂,可提高分子筛吸附剂的比表面积和孔容,增大对VOCs的吸附容量;沸石分子筛可构建为整体式吸附剂,相较于颗粒型吸附剂,其机械强度更高,应用性更强。文章还指出,作为整体式分子筛吸附剂的典型代表,分子筛转轮吸附技术在高通量、高压降等吸附工况条件下均表现出极佳的VOCs吸附脱除效率,已广泛应用于工业排放VOCs的有效治理。