废气处理吸附法-吸附剂的选择

为了尽可能地提高吸附速度，在吸附设计中往往需要考虑很多因素，由于吸附操作过程的复杂性，影响吸附速度的因素很多。对于一定的处理任务，吸附质的性质与浓度是已经确定了的，也就是说是不容选择的。需要选择的因素主要是吸附剂的选择、吸附装置及吸附流程的选择。为了达到任务规定的废气处理要求，净化效率的确定也必须在设计时解决。

吸附剂的性质，直接影响吸附效率，因此，在吸附设计中必须根据吸附质的性质以及处理要求选择合适的吸附剂
1.工业上对常用吸附剂的要求
①要有巨大的内表面积(有效表面)和孔隙率
②选择性要强，对需要去除的气体组分有选择地吸附。
③吸附容量要大，与比表面积和孔隙率大小以及孔径分布的合理性、分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
④要有足够的机械强度和热、化学稳定性。
⑤颗粒度要适中而且均匀。
⑥易于再生和活化。
⑦原料来源广泛，制造简便，价廉易得。
2.吸附剂选择的步骤
吸附剂选择的原则是根据以上所讲的工业上对常用吸附剂的要求，再结合具体的任务进行选择。在吸附设计中，吸附剂的选择一般需要经过下列步骤。
(1)初选根据吸附质的性质、浓度和净化要求以及吸附剂的来源等因素，初步选出几种吸附剂。
①根据吸附质的性质选择吸附质的性质包括极性和分子的大小。若为非极性的大分子物质，首选的应是活性炭。因为活性炭属于非极性吸附剂，且内部具有范围较广的大小孔径，可以吸附直径变化范围很宽的非极性吸附质，如大多数VOCs为非极性吸附质，可以优先选择活性炭作吸附剂;对于很多极性小分子物质，如H2O、SO2、NO2、HCl等，则应考虑极性吸附剂，如硅胶、分子筛、活性氧化铝等。
②根据气体的浓度和净化要求选择对于浓度高但要求净化效率不高的场合，就应尽可能地采用廉价的吸附剂，以降低处理成本。对于浓度较低但净化要求高的场合，就应该考虑用吸附能力比较强的吸附剂。对于浓度高且净化效率要求也高的场合，应考虑先采用廉价吸附剂处理，然后再采用吸附力强的吸附剂处理的二级吸附处理方法或应用吸附剂浸渍的方法进行处理。
③根据吸附剂的来源选择在综合考虑以上诸因素的基础上，尽量选择一些价廉、易得，且近距离能解决的吸附剂。
(2)活性试验利用小型装置，对初选出的几种吸附剂进行活性试验，试验所用吸附质气体应是任务规定的待浄化的气体。通过试验，再筛选出其中几种活性较好的吸附剂，做进一步试验
(3)寿命试验在中型装置中，对几种活性较好的吸附剂进行寿命和脱附性能的试验。试验气体仍必须是待处理的气体，试验条件应是生产时的操作条件，所用的脱附方式也必须是生产中选定的。这样经过吸附一脱附-再生反复多次循环，确定每种吸附剂的使用寿命
(4)全面评估对初选的几种吸附剂，综合活性、寿命等实验，再结合价格、运费等指标进行全面评估，最后选出一种既较适用、价格又相对便宜的吸附剂。
吸附剂的选择是一项复杂繁琐的工作，需要仔细认真地进行。不过，在实践中往往采用简便的选择方法，如根据经验采用测定透过曲线的方法去选择吸附性能好的吸附剂。