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          分子篩吸附法脫除VOCs的研究進展

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          2021-02-26 14:47

          揮發性有 機化合物(VOCs)是一類有 機化合物的統稱,是指飽和蒸氣壓在常溫下>70Pa、沸點常壓下在50~260℃的有 機化合物質,此類化合物對人類的健康有很大危害。VOCs種類包括酮類、烴類、醇類和脂類等。VOCs人為排放量主要來自使用有 機溶劑的工業活動、燃燒和交通運輸工程。據統計,我國VOCs的排放量非常大,遠高于粉塵和二氧化硫等污染物的排放量。就目前來看,我國對VOCs排放進行控制的技術還很不成熟,存在較多問題,給VOCs排放控制帶來較大的難度,不利于環境的治理與改 善。因此,開展VOCs治理研究工作刻不容緩。

            

          近年來,VOCs吸附劑的研究引起眾多學者的興趣。關于該體系的報道,以活性炭和分子篩居多?;钚蕴糠肿雍Y因其再 生困難、疏水性差、易燃燒等缺點,導致其在工業中的應用效果并不明顯。
            因此,開 發新的吸附劑來提高對VOCs的治理控制顯得尤為重要。沸石是具有晶體結構和規則孔徑的材料,均勻的孔徑阻止大于一 定尺寸的分子進入晶格,具有分子篩的功能。其中,疏水沸石因具有良好的循環使用性、疏水性和熱穩定性等特點而引起廣泛關注。
            1、分子篩吸附技術治理VOCs
            分子篩不僅是一種催化材料,還具有良好的吸附分離功能,其在石油化工和環境化工等多個行業中都發揮著巨大作用。
            迄今為止,已知結構的分子篩達213種,且從組分元素與骨架結構的多樣性來看,尚有很大的發展空間。報道的分子篩吸附劑主要包括A型、X型、Y型、ZSM型分子篩。分子篩材料用于VOCs的分離凈化,有很大的應用前景。
            1.1、A型分子篩
            在眾多沸石分子篩種類中,A型分子篩是比較常用的一種。其結構與NaCl相似,屬于立方晶系。該類型分子篩的吸附能力和離子交換能力很 強,常被作為干燥劑和吸附劑而廣泛應用于化工、石油、醫藥等領 域。
            1.2、X型分子篩
            X型沸石是一種微孔材料,不僅可以進行離子交換,還可以體現其催化和吸附功能。X型沸石分子篩屬于等軸晶系,具有立方八面沸石結構(FAU),其硅氧骨架和鋁氧骨架結構與天 然八面沸石相同。
            1.3、Y型分子篩
            Y型分子篩因為具有良好的離子交換性能和較強的穩定性而受到人們的重視,逐漸加大了對其吸附性能的研究力度。將不同沸石固定床分子篩和活性炭作為實驗對象,以穿透時間、吸附量為參考量,通過觀察不同吸附劑的吸附能力來研究VOCs的不同進氣濃度以及空速下對應的不同吸附性能。
            1.4、ZSM型分子篩
            ZSM-5分子篩的疏水性以及水熱穩定性普遍較高,擁有良好的離子交換性能,因此其在脫除VOCs中非常受歡迎。根據相關工藝條件,考察了氣流濕度、VOCs初始濃度、氣流比速等因素對ZSM型分子篩吸附的影響。

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