活性炭纖維和顆粒活性炭在VOCs吸附回收領(lǐng)域比較

常用于回收VOCs 方法有冷凝法、吸收法、吸附法和膜分離法。相比其他技術(shù)，活性炭吸附具有以下特點(diǎn)：

①無需使用高壓、深冷等技術(shù)，故投資小、操作費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單；

②活性炭具有較大的比表面積，且屬于弱極性物質(zhì)，故對(duì)廢氣具有非常好的吸附能力，對(duì)極性物質(zhì)如水的吸附性較差，因此可使用水蒸汽再生；

③吸附與脫附再生可實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作， 吸附劑使用周期長(zhǎng)。

工業(yè)上對(duì)吸附材料的要求須有①大的比表面積、②高的孔隙率、③大的吸附容量、④均勻的孔徑，還要有⑤較高的機(jī)械強(qiáng)度及⑥化學(xué)與熱穩(wěn)定性、⑦良好的可再生能力。

活性炭纖維（activated carbon fiber，ACF）是以有機(jī)纖維為前驅(qū)體通過不同途徑而制得， 其微孔孔道長(zhǎng)度多在幾μm 到幾十μm之間， 比顆粒活性炭（granular active carbon，GAC）（孔道當(dāng)量直徑多在幾mm 甚至十幾mm）小2 到3 個(gè)數(shù)量級(jí)，故其吸附解吸速度比GAC 快2-3 個(gè)數(shù)量級(jí)；ACF的比表面積達(dá)1000-2500m2/g， 而GAC比表面積一般僅有700-1000m2/g，加之GAC 微孔中有一定的封閉孔和半封閉孔難以參與吸附， 而ACF 中全為開放孔，因而具有更大的有效比表面積。據(jù)相關(guān)報(bào)道ACF吸附容量是GAC 的1-40倍，見下表:

工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明ACF對(duì)VOCs 吸附效率可達(dá)90%以上，且使用壽命長(zhǎng)。ACF 和GAC 吸附回收工藝比較見下表，與GAC 工藝相比，以ACF 做吸附材料所開發(fā)的新工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)。

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活性炭纖維吸附回收工藝，有效解決VOCs

揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）的污染主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一方面是多數(shù)VOCs本身具有毒理特性，危害人體健康，是導(dǎo)致灰霾天氣的重要前體物之一，同時(shí)可導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；

另一方面是一些VOCs物種具有較強(qiáng)的光化學(xué)反應(yīng)活性，與大氣中的NO2反應(yīng)生成O3，可形成光化學(xué)煙霧，并伴隨著異味、惡臭散發(fā)到空氣中，對(duì)人的眼、鼻和呼吸道有刺激作用，對(duì)心、肺、肝等內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響，有些則是影響人體某些器官和機(jī)體的變態(tài)反應(yīng)源，甚至造成急性和慢性中毒，可致癌、致突變。

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隨著比表面積增大，細(xì)孔的平均孔徑隨之增大，細(xì)孔容積增加，在細(xì)孔內(nèi)發(fā)生吸附后充填細(xì)孔內(nèi)。其比表面積增大吸附容量大，為粒狀活性炭的10倍，可吸附處理低濃度廢氣或具有高活性的物質(zhì)。