(一)概述 吸附现象是发生在两个不同相界面的现象,吸附过程就是在界面上的扩散过程。吸附可分为物理吸附和化学吸附,其不同特点列于表10-33。   在吸附现象中的固相称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质用吸附法可以除去的污染物质,列于表10-34。 从表10-34可知,活性炭适宜于对有机溶剂蒸气的吸附,且具有如下一些特点： 1.对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附。如对苯的吸附优于对环己烷的吸附。 2.对帯有支鍵的烃类物质的吸附,优于对直链烃类物质的吸附。 3.对有机物中含有无机基团物质的吸附总是低于不含无机基团物质的吸附。如对氮苯的吸附低于对苯的吸附。 4.对分子量大和沸点高的化合物的吸附总是高于分子量小和沸点低的化合物的吸附空气湿度增大,则可吸附的负荷降低。 6.吸附质浓度越高,吸附量也越高。 7.吸附量随温度上升而下降。 8.吸附剂内表面积越大,吸附量越高。细孔活性炭特别适用于吸附低浓度挥发性蒸气。 如上所述,采用活性炭吸附必须避免高温、高湿和高含尘量。漆雾、尘、焦油状以及树脂、热分解物会阻塞吸附剂细孔而使吸附剂性能劣化,并使吸附层阻力增大。当有害气体中含尘浓度大于10mg/m2时,必须采取过滤等预处理措施。 活性是表征吸附剂性能的重要标志。活性分为静活性与动活性。静活性是指气体混合物中吸附质在一定温度和浓度下,达到吸附平衡时,单位体积或重量的吸附剂所能吸附着的最大量。动活性是指在同样条件下,气体混合物通过吸附剂床层,在离开的气体混合物中开始出现吸附质时,吸附剂的吸附能力动活性总是小于静活性,在计算吸附剂用量时,不按静活性而按动活性。在工业吸附器中,用活性炭作吸附剂时,取动活性为静活性的80%~90%;用硅胶时,取30%~40%。 活性炭处理装豎的吸附能力取决于吸附剂的有效吸附量、填充量。有效吸附量等于平衡吸附量减去残留吸附量。 吸附剂的选择与有害气体的性质有很大关系。所列出的一些物质按其沸点和液体克分子容积下降顺序排列。一般,在活性炭上的吸附性随克分于容积下降而减小,列在前面的物质比后面的更容易被吸附。当其克分子容积在80~190范围时,可用活性炭装置回收上述物质,且活性炭的再生可在100~150℃较低温度下进行。当克分子容积大于190时,低温再生已无效果。当克分子容积小于80时,这些物质在活性炭上的吸附性就较差,应选用别的吸附剂。当然也有例外,如丙酮和乙醇仍可用活性炭吸附。  

                                    热力燃烧 1.一般原则 热力燃烧是用于净化处理可燃组分含量较低的有害气体。,有害气体本身是不可燃的,其中可燃组分经过燃烧氧化,虽产生一定的热量,但热值很低,不能靠其维持燃烧。因此,有害气体是净化对象而不是作为燃料。 使用热力燃烧处理有机废气时,当其浓度高于燃烧上限时,则可混以空气后再烧。在大多数情况下,废气中所含的可燃组分在燃烧下限以下,这时就需要外加辅助燃料使燃烧得以维持。 热力燃烧所用的辅助燃料通常不宜直接与全部所处理的有害气体混合,因为这样会使浓度低于燃烧下限而无法维持正常燃烧。为此,应先取一半量的有害气体(氧气充足时)使助燃料燃烧达到1370℃左右,再与其余一半相混合,以达到760℃左右的反应温度。采用热力燃烧时,一般应将有害气体的可燃组分浓度控制在25%爆炸下限(LEL)以下,以防止爆炸与回火。 2.热力燃烧条件 热力燃烧必须具备三个要素,即:反应温度、滞留时间和湍流混合。延长滞留时间将会增大燃烧室的尺寸,提高反应温度会多消耗辅助燃料,而改进淌流混合以强化燃烧过程是最为经济的。 为了使燃烧较为完全,燃烧温度需维持在650~800℃,滯留时间在0.2~0.8s之间。工程设计中,通常取反应温度为760℃,滞留时间为0.58。焚烧处理的深度与反应温度、留时间的关系列于表10-22中。 在焚烧炉中保持淌流状态,可使预热燃烧器的燃烧产物和处理的废气流很好地混合,从而提供具有均匀温度和浓度的混合物。湍流状态可由气流速度为10m/s左右的高速气流和内部挡板所形成。 设计优良的焚烧炉可使热值仅为3345kJ/m2的气体维持常燃而不熄火前不需要辅助燃料。 设计优良,效率高的热力焚烧炉的通则如下: (1)焚烧炉反应温度愈高,总效率愈高; (2)对进入焚烧炉的有害气体过度预热,则总效率下降; (3)有害气体与火焰接触愈好,总效率愈高; (4)滞留时间少于1s时,增加滯留时间,效率会随之提高; (5)有害气体浓度较低(200~300ppm)对燃烧分解不利,此时,效率大多数不会超过 (6)以气体为燃料时,在反应温度低于850℃的情况下,燃烧有害气体中所含NOx、SOx不会超过排放标准。 焚烧炉的总滞留时间可按下式估算:                          =V/L/（(273+）/273）&imes;3600 式中一焚烧炉总滯留时间,s Vー燃烧室体积,m3 L一有害气体与高温燃气在标准状态下(20℃,1大气压〉的体积流量,m3/h 一燃烧室反应温度,即销毁温度℃ 3.热力燃烧的流程 4.热力燃烧的燃料消耗 按照热量衡算,所需的辅助燃料只需将全部有害气体升温到反应温度(760~820℃)即可。有害气体中可燃组分浓度愈高,初始温度愈高,则消耗的燃烧就愈少。例如,碳氢化合物浓度为50%LEL而无预热,或浓度为25%LEL而预热到430℃,要达到760℃的反应温度均可不需辅助燃料。通常对大多数碳氢化合物升温到480~540℃,尚需消耗一定量的辅助燃枓,其目的是为了能将其所含的热值充分发挥出来。   5.利用锅炉进行热力燃烧 锅炉燃烧室的条件接近热力燃烧的焚烧炉。燃烧室温度一般高于1000℃,气体在燃烧室的滯留时间约为0.5~3.0s。 利用锅炉燃烧室进行热力燃烧时应考虑下列各点: (1)有害气体中所需净化处理的组分应是可燃的 (2)有害气体量不能过大,否则会如同过量空气那样导致热效率的降低。另外,过大的有害气体量也会使系统压力降增加; (3)有害气体中的含氧量应与燃烧所需的空气含氧量相当,以保证充分燃烧。含氧量大于18%时可进行完全燃烧,小于18%时应另外补给空气。不完全燃烧会产生焦油、树脂等热分解物而弄脏锅炉传热面。