文档介绍：浙江大学硕士学位论文
摘要

性炭吸附法广泛应用于有机废气的净化,当废气中存在多种组分时,吸附
情况变得复杂了。针对哪、制革、涂料等行业的排放尾气中广泛含有苯、甲苯
和乙酸乙酷等有机物质本文对活性炭吸附法治理此类尾气的动力学进行了试验
研究,并对固定床吸附器操作参数的优化进行了探索,以备工程设计时参考。
实验表明,纯组分的吸附平衡与方程非常吻合。多组分吸附的情
况下,由于各组分之间的互相竟争和干涉,吸附能力强的组分能置换已被吸附的
其它组分,使得各组分的穿透曲线发生明显变化。吸附能力相对较弱的组分的穿

透点明显提前,而吸附能力较强的组分的穿透时间则推迟了。对多组分吸附平衡,
本文分别利用方程和理论进行理论预测和分析,并与实验结果进行比
较。结果表明,虽然方程对吸附总量的预测与实验结果较为吻合,但它对各
个组分吸附量的预测却经常产生正负偏差,平均误差常在以上。而较
好地消除了这种正负偏差,平均误差不超过,与实验结果更为吻合。
对操作参数的研究表明,温度升高、气速过大或湿度增大将使活性炭吸附
容量下降。适当的操作范围是温度在℃以内,气速在之间,湿
度最好不超过。在此范围内,压降与气速的关系基本符合方程。
关键词多组分吸附,苯,甲苯,乙酸乙酷,穿透曲线,方程,
筑喘,而沂哪匆
浙江大学硕学位论文

,
浙江大学硕士学位论文
第一章绪论
大气污染物有颗粒物和气态物两类,其中气态污染物占有主要部分,在每
年全世界排入大气的污染物中占以上,而气态污染物又分为无机污染物和
有机污染物两大类。就种类来说,有机污染物占绝大多数。在美国国家环境保
护署所列的有毒气体排放物清单中的种气体中,有种是有机物。
这种有机物占有毒气体排放量的。据估计,每年全世界有多万
吨有机物被排入大气,对人体健康和动植物生长造成严重的威胁。
了有机污染物多产生于工业过程。在涂漆、印刷、制鞋、塑料、橡胶、粘结
等工业过程中,都有大量有机废气排出。这些废气中,经常含有苯、甲苯、二
甲苯、乙酸乙脂、甲醇等有机物,本身毒性大,长期受害能导致人体死亡。对
这类废气的排放,各国都有明确的规定,严格控制其排放浓度。
对有机废气的治理,人们早就有研究,而且已经开发出一些卓有成效的控
制技术。广泛采用且研究较多的控制技术有吸附法、热破坏法、冷凝法、吸收
法等。其中,吸附法的应用极为广泛。与其它方法相比,吸附法具有去除效率
高,净化彻底,能耗低,工艺成熟,能回收溶济,易于推广实用等优点,具有
很好的环境和经济效益。而活性炭由于具有巨大的比表面积、吸附容量大、易
再生、来源丰富且价格较低等优点,成为最常用的吸附剂。
虽然木炭作为吸附剂的应用,人类已经有了悠长的岁月,但是对吸附理论
的研究,却只是在上世纪末才开始取得进展。年对单层分子吸
附进行了研究,提出了吸附等温方程。和对气
体吸附提出毛细管凝缩学说,并得到了半经验的吸附等温方程。
也建议了一条半经验等温方程。从方程出发对非均匀表面用
一无因次函数得出另一吸附等温方程。和从统计力学的概
念出发推导出同一形式的公式和提出吸附空间学说,认为
吸附剂表面的多层分子密度不断减少是由于吸附分子作用力削弱所致,提出位
势理论。其它如对单分子层物理吸附,对多分子层物
理吸附归成相应的公式,并提出极性理论。和对多层分子化学
吸附建议经验公式,以单分子层化学吸附推荐出理论公式。随后,
和三人在年基于多层分子吸附理论,得出
吸附等温方程,并得到广泛的采用。后来各学者从不同角度出发,对上述各理
论提出了各种各样的修正。也有很多学者通过建立新的吸附模型,提出了新的
吸附理论。
浙江大学硕士学位论文
当气流中存在着两种或两种以上有机物时,吸附现象就变得复杂了。从理
论的角度来讲,研究单组分吸附的相关内容比较成熟,而对多组分吸附的研究
较少。多组分吸附时,除了各组分的吸附亲和力大小不同外,各吸附组分之间
还有互相作用和竞争的效应,使得吸附过程复杂化。活性炭对混和蒸汽中各个
组分的吸附是有差别的。一般来说,化合物的被吸附性与其相对挥发性近似呈
负相关。
七十年代以来,不少学者开始对多组分吸附进行研究。他们提出各种模型
和理论,从不同角度描述多组分吸附平衡和吸附动力学。其中较著名的研究者
有
等人。他们所提出的模型和有关理论被广泛讨论和引用。
本文的主要工作是,在实验室试验研究和生产现场大规模工业试验的基础
上,