VOC有(you)機廢(fei)氣處(chu)理(li)：活(huo)性碳(tan)吸附效(xiao)率(lv)(lv)中(zhong)，先(xian)期投(tou)入(ru)小，更換活(huo)性炭(tan)費(fei)用(yong)高(gao)，廢(fei)碳(tan)處(chu)理(li)麻煩；光(guang)解(jie)催化效(xiao)率(lv)(lv)高(gao)，先(xian)期投(tou)入(ru)中(zhong)，不(bu)使用(yong)耗材；對含CHO分子結構的有(you)機廢(fei)氣處(chu)理(li)效(xiao)果最佳廢(fei)氣焚燒爐效(xiao)果最高(gao)，先(xian)期投(tou)入(ru)極高(gao)，能源消耗極高(gao)；水(shui)(shui)噴淋稀釋+溶劑中(zhong)和反應(ying)效(xiao)率(lv)(lv)低(di)，先(xian)期投(tou)入(ru)小，運行費(fei)用(yong)少，處(chu)理(li)廢(fei)水(shui)(shui)難度大，環(huan)評過不(bu)了；水(shui)(shui)稀釋不(bu)建議用(yong)；只是為了應(ying)付環(huan)保(bao)局臨時檢查建議用(yong)活(huo)性炭(tan)裝置。想要長(chang)期使用(yong)不(bu)想讓百(bai)姓投(tou)訴建議用(yong)光(guang)解(jie)催化的，如果是超大型國企建議用(yong)焚燒爐。

吸(xi)附法主要適用于(yu)低濃(nong)度、高通量(liang)有(you)(you)機廢(fei)氣；能(neng)量(liang)消耗比較小，處(chu)理(li)效(xiao)率高，而且(qie)(qie)可以徹(che)底凈化有(you)(you)害有(you)(you)機廢(fei)氣。但是這種方法也存(cun)在一定缺陷，它需要的(de)(de)設備體(ti)積比較龐(pang)大，而且(qie)(qie)工(gong)藝流程比較復雜；如果廢(fei)氣中有(you)(you)大量(liang)雜質，則容易導(dao)致工(gong)作人員(yuan)中毒。所以，使用此方法處(chu)理(li)廢(fei)氣的(de)(de)關(guan)鍵在于(yu)吸(xi)附劑。

1、吸附劑的選擇

根據吸(xi)附對象(xiang)的不同，可選(xuan)用的吸(xi)附劑有(you)活性(xing)炭(tan)，浸(jin)漬(zi)活性(xing)炭(tan)，活性(xing)氧(yang)化(hua)鋁(lv)，浸(jin)漬(zi)活性(xing)氧(yang)化(hua)鋁(lv)，硅(gui)膠(jiao)、分子(zi)篩，泥煤(mei)、褐(he)煤(mei)、風化(hua)煤(mei)，浸(jin)漬(zi)泥煤(mei)、褐(he)煤(mei)、風化(hua)煤(mei)，焦炭(tan)粉(fen)粒，白云石粉(fen)，蚯蚓(yin)類。

但用(yong)于工業的(de)吸附(fu)劑(ji)應能滿足如下要求(qiu)：

1）比(bi)表面積和孔隙率大；

2）吸附能力強；

3）選擇(ze)性(xing)好；

4）具有(you)一定的顆粒度(du)(du)，較好的機械強度(du)(du)、化學穩定性和(he)熱穩定性；使用壽命長，價格低廉，原料來源充足。

除了以上的要求外，還應考慮吸附質的性質、吸附質分子(zi)的大小、吸附質濃度(du)，以及凈化要求、吸附劑來源等因素。

（1）活性炭

活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)是(shi)(shi)目(mu)前在工(gong)業廢(fei)氣、廢(fei)水處(chu)理(li)中普遍采用的(de)(de)吸附(fu)(fu)劑材料。目(mu)前關(guan)于(yu)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)有(you)(you)兩個研究熱點：一是(shi)(shi)開發具(ju)有(you)(you)特殊性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)，如纖(xian)維活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)和(he)木質(zhi)(zhi)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)；二是(shi)(shi)對(dui)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)進行(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)，調整孔(kong)隙結構(gou)，提(ti)高(gao)(gao)(gao)對(dui)特定吸附(fu)(fu)質(zhi)(zhi)的(de)(de)吸附(fu)(fu)能(neng)(neng)力(li)或降低脫(tuo)附(fu)(fu)要求。常用的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)方法有(you)(you)氧化(hua)(hua)、還原、負(fu)載雜原子和(he)化(hua)(hua)合物等。采用H2O2和(he)濃HNO3對(dui)椰(ye)殼活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)進行(xing)濕式(shi)氧化(hua)(hua)，可(ke)增強椰(ye)殼活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對(dui)苯的(de)(de)吸附(fu)(fu)能(neng)(neng)力(li)。通過強酸(suan)和(he)強堿對(dui)凈化(hua)(hua)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)進行(xing)改(gai)性(xing)(xing)(xing)(xing)，可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)其對(dui)揮發性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)機化(hua)(hua)合物的(de)(de)選(xuan)擇吸附(fu)(fu)性(xing)(xing)(xing)(xing)。用高(gao)(gao)(gao)沸點物質(zhi)(zhi)處(chu)理(li)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)，降低了(le)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)(tan)對(dui)脫(tuo)附(fu)(fu)條件的(de)(de)要求。

（2）活(huo)性炭纖維

活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)纖(xian)維(wei)(wei)（ACF）是(shi)(shi)繼粉末活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)顆(ke)粒(li)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)之后的(de)第三代活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)材料，與(yu)傳統的(de)碳材料（特(te)別(bie)是(shi)(shi)纖(xian)維(wei)(wei)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)）有(you)本質上的(de)區別(bie)，它是(shi)(shi)由(you)有(you)機纖(xian)維(wei)(wei)經過(guo)碳化和(he)活(huo)(huo)化得到。根據生產中前驅體的(de)不同，ACF主要分(fen)為(wei)粘膠基(ji)ACF、酚(fen)醛基(ji)ACF、聚丙烯(xi)睛基(ji)ACF（PA-ACF）、瀝青基(ji)ACF（pitch-ACF），此外，還(huan)有(you)聚乙(yi)烯(xi)醇基(ji)ACF和(he)木質素ACF等(deng)。

說明吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)特性(xing)最重要(yao)的(de)(de)參數是(shi)比(bi)表面(mian)(mian)積，比(bi)表面(mian)(mian)積越高，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)能力越大(da)，其中微(wei)(wei)孔起到(dao)很重要(yao)的(de)(de)作(zuo)用。活性(xing)碳(tan)纖維(wei)70％微(wei)(wei)孔（活性(xing)炭僅10％)，比(bi)表面(mian)(mian)達(da)2000m2/g（粉塵狀活性(xing)碳(tan)為(wei)1000-1200m2/g）。較(jiao)發達(da)的(de)(de)比(bi)表面(mian)(mian)積和較(jiao)窄的(de)(de)孔徑(jing)分(fen)布使(shi)得它具(ju)有較(jiao)快的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)脫(tuo)附(fu)(fu)(fu)速度(du)和較(jiao)大(da)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量，并具(ju)有耐酸堿耐腐蝕特性(xing)，使(shi)得其一問世(shi)就得到(dao)人們(men)廣泛的(de)(de)關(guan)注(zhu)和深入的(de)(de)研究。活性(xing)炭纖維(wei)超過50％的(de)(de)碳(tan)原子(zi)位于(yu)內外表面(mian)(mian)，構筑成獨特的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)結構，被稱為(wei)表面(mian)(mian)性(xing)固體。它是(shi)一種典型的(de)(de)微(wei)(wei)孔炭，孔隙直接(jie)開口于(yu)纖維(wei)表面(mian)(mian)，超微(wei)(wei)粒子(zi)以(yi)各種方式結合在一起，形(xing)成豐富的(de)(de)納米空間。

活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)表(biao)面(mian)(mian)，顆粒在孔(kong)徑內(nei)擴散(san)的(de)阻力(li)小，且(qie)ACF對(dui)氣體(ti)的(de)吸(xi)(xi)附是(shi)有(you)(you)效地氣相吸(xi)(xi)附，所以吸(xi)(xi)附速(su)(su)度(du)(du)很(hen)快(kuai)。同樣，在脫附時細纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)外表(biao)面(mian)(mian)易(yi)在加熱等條件(jian)下(xia)進行脫附。ACF和GAC對(dui)甲苯(ben)吸(xi)(xi)脫附速(su)(su)度(du)(du)之間(jian)的(de)差異(yi)，當吸(xi)(xi)收(shou)到10%時，ACF約(yue)是(shi)GAC速(su)(su)度(du)(du)的(de)4倍。在脫附時，用氮(dan)氣在150℃進行脫附，ACF約(yue)3分鐘(zhong)就可完全脫附，而GAC只(zhi)有(you)(you)稍微脫附。采用活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)和蜂窩狀活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)共裝(zhuang)，可減少系統阻力(li)，增(zeng)大(da)吸(xi)(xi)附容量(liang)(liang)。活(huo)性(xing)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)的(de)微孔(kong)結構很(hen)發達，比(bi)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)顆粒更容易(yi)吸(xi)(xi)附和解吸(xi)(xi)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)比(bi)表(biao)面(mian)(mian)積越大(da)，吸(xi)(xi)附量(liang)(liang)越大(da)，但是(shi)VOCs在極低的(de)濃度(du)(du)條件(jian)下(xia)，吸(xi)(xi)附量(liang)(liang)與比(bi)表(biao)面(mian)(mian)積的(de)大(da)小成(cheng)反(fan)比(bi)，比(bi)表(biao)面(mian)(mian)積小的(de)吸(xi)(xi)附量(liang)(liang)反(fan)而大(da)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)不僅能(neng)吸(xi)(xi)附有(you)(you)機(ji)廢氣，也(ye)能(neng)吸(xi)(xi)附無(wu)機(ji)氣體(ti)和無(wu)機(ji)化合(he)物，如對(dui)于無(wu)機(ji)氣體(ti)NOx、COx、SO2、H2S、NH3、HF等也(ye)有(you)(you)很(hen)強的(de)吸(xi)(xi)附能(neng)力(li)。

此外(wai)，經過(guo)氧化鐵(tie)或臭氧處理，活性炭(tan)的吸(xi)附(fu)性能將(jiang)會更(geng)好，有機廢氣的處理將(jiang)會更(geng)加安全和有效(xiao)。

（3）硅膠

硅(gui)膠(jiao)是常見的(de)(de)(de)(de)多孔(kong)(kong)吸(xi)附劑(ji)，硅(gui)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)骨架（SiO2）是以硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)為中心、氧原(yuan)子(zi)(zi)為頂點(dian)的(de)(de)(de)(de)Si-O四面(mian)體(ti)(ti)在(zai)空(kong)間不(bu)太(tai)規則(ze)地堆積而成(cheng)的(de)(de)(de)(de)無(wu)定形體(ti)(ti)。堆積時粒子(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)空(kong)洞(dong)即(ji)為硅(gui)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)隙。無(wu)定形體(ti)(ti)由2-20nm的(de)(de)(de)(de)球形顆粒組成(cheng)，它(ta)們堆積起來(lai)就形成(cheng)了(le)吸(xi)附用的(de)(de)(de)(de)硅(gui)膠(jiao)。硅(gui)膠(jiao)不(bu)溶(rong)于水和(he)任(ren)何(he)溶(rong)劑(ji)，無(wu)毒(du)無(wu)味，化學(xue)(xue)性質穩(wen)定，除強堿、氫(qing)氟酸外不(bu)與任(ren)何(he)物質發生(sheng)反應。它(ta)的(de)(de)(de)(de)化學(xue)(xue)組份(fen)和(he)物理結(jie)構，決定了(le)它(ta)具(ju)有熱穩(wen)定性好、化學(xue)(xue)性質穩(wen)定、有較高的(de)(de)(de)(de)機械強度等(deng)特點(dian)。與活(huo)性炭和(he)分子(zi)(zi)篩吸(xi)附劑(ji)相(xiang)比，硅(gui)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)徑分布比較單(dan)一和(he)窄小，由于硅(gui)膠(jiao)表面(mian)羥基產生(sheng)一定的(de)(de)(de)(de)極(ji)性，使(shi)硅(gui)膠(jiao)對極(ji)性分子(zi)(zi)和(he)不(bu)飽和(he)烴具(ju)有明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)選擇性。

（4）沸石分(fen)子篩(shai)

天(tian)然沸(fei)石(shi)的形(xing)成條件較為復雜，孔(kong)道往往較小，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量較低，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)速率(lv)較慢，對(dui)(dui)于(yu)大分子VOCs不易處(chu)理(li)。沸(fei)石(shi)材料是非可燃性材料，熱穩定度(du)較佳，可吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)氣體種類廣泛、且適用處(chu)理(li)濃(nong)度(du)范圍值高，并且不會(hui)促(cu)使VOCs聚合(he)或(huo)反(fan)應，如果加入一定高矽鋁可以減少水氣對(dui)(dui)于(yu)去除污染(ran)物的干擾，對(dui)(dui)揮發(fa)性有(you)機(ji)物的氣體有(you)高效率(lv)的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)能力。某些人工沸(fei)石(shi)對(dui)(dui)氨(an)、醋酸、乙醛(quan)三種氣體的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)率(lv)可以高達98％。

近年(nian)來出現的(de)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)分子篩MCM-41S引人(ren)注目(mu)，它(ta)們的(de)比(bi)表(biao)面積一(yi)般在(zai)100-3000m2/g之間(jian)，吸附(fu)能力較強，孔(kong)(kong)(kong)容較大(da)，熱(re)穩定性(xing)(xing)好(hao)，具有很好(hao)的(de)應用(yong)前景。面臨(lin)的(de)問(wen)題是制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)過程(cheng)需要使用(yong)較昂貴的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)板(ban)劑(ji)，這(zhe)限(xian)制(zhi)(zhi)了它(ta)的(de)大(da)規模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)應用(yong)。為(wei)克服(fu)此問(wen)題，尋求價格低(di)廉的(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)板(ban)劑(ji)替代物或(huo)研究無模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)板(ban)劑(ji)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)新(xin)(xin)方(fang)(fang)(fang)法已成(cheng)為(wei)這(zhe)一(yi)領域的(de)熱(re)點(dian)。據報(bao)道日本三(san)菱化學(xue)研究出無模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)板(ban)劑(ji)制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)新(xin)(xin)方(fang)(fang)(fang)法。它(ta)不需用(yong)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)板(ban)劑(ji)就可(ke)以生(sheng)(sheng)產(chan)孔(kong)(kong)(kong)間(jian)距為(wei)lnm的(de)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)硅膠(jiao)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，并且能精確調控(kong)孔(kong)(kong)(kong)的(de)大(da)小，即通過將(jiang)主顆粒調至(zhi)充(chong)實，使孔(kong)(kong)(kong)的(de)大(da)小控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)2~50nm范(fan)圍(wei)內。顆粒的(de)大(da)小和形狀也可(ke)用(yong)該方(fang)(fang)(fang)法調控(kong)。新(xin)(xin)方(fang)(fang)(fang)法生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)雜(za)質少，例(li)如(ru)它(ta)含(han)堿金屬雜(za)質比(bi)一(yi)般方(fang)(fang)(fang)法生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)相(xiang)應產(chan)品少。由(you)于新(xin)(xin)方(fang)(fang)(fang)法有成(cheng)本優勢，用(yong)其生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)可(ke)找到(dao)各種(zhong)用(yong)途，例(li)如(ru)用(yong)作催化劑(ji)、載體、膜片表(biao)面改性(xing)(xing)劑(ji)以及用(yong)于分離、吸附(fu)等。新(xin)(xin)方(fang)(fang)(fang)法還能使所制(zhi)(zhi)備(bei)(bei)的(de)中(zhong)(zhong)孔(kong)(kong)(kong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)具有高度(du)耐用(yong)性(xing)(xing)，從而能經受(shou)各種(zhong)苛刻條件(jian)。天然分子篩在(zai)吸附(fu)性(xing)(xing)能和孔(kong)(kong)(kong)隙率方(fang)(fang)(fang)面難以符合要求，限(xian)制(zhi)(zhi)了它(ta)們的(de)廣泛使用(yong)，人(ren)工合成(cheng)的(de)分子篩能提高吸附(fu)性(xing)(xing)能和控(kong)制(zhi)(zhi)孔(kong)(kong)(kong)隙率等。

全硅介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)因(yin)為具有(you)(you)大(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)道、大(da)(da)比表(biao)面積(ji)、大(da)(da)孔(kong)(kong)(kong)容、高(gao)疏水性和(he)(he)表(biao)面惰性等優點已經引起(qi)廣泛關注，被成(cheng)(cheng)功地應用在催(cui)化、生物及納米(mi)材料(liao)等領域。但其(qi)在VOCs吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)方面研(yan)究較少，MCM-41和(he)(he)SBA-15是目(mu)前(qian)介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)的(de)(de)典型(xing)(xing)代表(biao)。黃海鳳(feng)研(yan)究了這(zhe)兩種(zhong)介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)，研(yan)究系(xi)統由VOCs發生器(qi)、氣(qi)體流量(liang)(liang)控(kong)制系(xi)統、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)床等組成(cheng)(cheng)。粉末(mo)狀(zhuang)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)經壓(ya)片(pian)，篩(shai)(shai)分(fen)(fen)(fen)(fen)后(hou)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)為20～30目(mu)的(de)(de)顆粒狀(zhuang)樣(yang)品；取1g分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)樣(yang)品裝入(ru)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)床層，在150℃下(xia)用空氣(qi)脫附(fu)(fu)(fu)2h，除去分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)中(zhong)的(de)(de)水汽和(he)(he)少量(liang)(liang)有(you)(you)機物；最后(hou)使用空氣(qi)為載氣(qi)，分(fen)(fen)(fen)(fen)為2路(lu)，一(yi)路(lu)氣(qi)進入(ru)VOCs發生器(qi)，一(yi)路(lu)氣(qi)為稀(xi)釋(shi)氣(qi)，通過調節2路(lu)氣(qi)的(de)(de)流量(liang)(liang)和(he)(he)VOCs發生器(qi)的(de)(de)溫(wen)度，來(lai)控(kong)制進入(ru)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)的(de)(de)VOCs濃度。吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)容量(liang)(liang)通過吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)曲線積(ji)分(fen)(fen)(fen)(fen)計算(suan)，并結(jie)合(he)(he)稱量(liang)(liang)法(fa)得出。2種(zhong)介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)適(shi)合(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)大(da)(da)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)VOCs，隨VOCs分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)直徑的(de)(de)增大(da)(da)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)迅(xun)速增加(jia)，2種(zhong)介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)均適(shi)合(he)(he)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)高(gao)濃度VOCs，介孔(kong)(kong)(kong)分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)篩(shai)(shai)對有(you)(you)機分(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)脫附(fu)(fu)(fu)溫(wen)度較低，在150℃下(xia)能(neng)夠基(ji)本脫附(fu)(fu)(fu)完全。

（5）膨潤土

膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)又叫(jiao)膨(peng)(peng)土(tu)(tu)(tu)(tu)巖(yan)或(huo)斑脫巖(yan)，是(shi)以蒙脫石(shi)（也稱微(wei)晶(jing)高(gao)嶺石(shi)、膠嶺石(shi)等）為(wei)(wei)(wei)主要成(cheng)分(fen)的粘土(tu)(tu)(tu)(tu)巖(yan)一蒙脫石(shi)粘土(tu)(tu)(tu)(tu)巖(yan)，是(shi)應用最(zui)(zui)為(wei)(wei)(wei)廣(guang)泛的非(fei)金屬(shu)(shu)礦產之(zhi)一。膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)主要由(you)含水(shui)(shui)的鋁(lv)硅(gui)酸鹽礦物(wu)組成(cheng)，主要化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)是(shi)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)、三(san)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)和(he)(he)(he)水(shui)(shui)，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂和(he)(he)(he)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵含量有時也較高(gao)，此外，鈣(gai)、鈉、鉀等堿金屬(shu)(shu)和(he)(he)(he)堿土(tu)(tu)(tu)(tu)金屬(shu)(shu)常以不(bu)同形式和(he)(he)(he)含量存在于(yu)膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)中，根(gen)據(ju)交(jiao)(jiao)換(huan)性(xing)(xing)鈉離(li)(li)子和(he)(he)(he)鈣(gai)離(li)(li)子含量分(fen)為(wei)(wei)(wei)鈉基膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)和(he)(he)(he)鈣(gai)基膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)等。膨(peng)(peng)潤土(tu)(tu)(tu)(tu)最(zui)(zui)突(tu)出(chu)的性(xing)(xing)質(zhi)是(shi)吸(xi)(xi)濕膨(peng)(peng)脹(zhang)性(xing)(xing)和(he)(he)(he)離(li)(li)子交(jiao)(jiao)換(huan)性(xing)(xing)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)水(shui)(shui)或(huo)有機物(wu)之(zhi)后，底面間距d001增大，導致(zhi)體積(ji)膨(peng)(peng)脹(zhang)，能吸(xi)(xi)附(fu)(fu)八至(zhi)十(shi)五(wu)倍(bei)于(yu)自己的體積(ji)的水(shui)(shui)量，吸(xi)(xi)水(shui)(shui)膨(peng)(peng)脹(zhang)，能膨(peng)(peng)脹(zhang)數(shu)倍(bei)至(zhi)三(san)十(shi)余倍(bei)。有很強的離(li)(li)子交(jiao)(jiao)換(huan)能力，陽(yang)離(li)(li)子交(jiao)(jiao)換(huan)容量為(wei)(wei)(wei)50-150mmo1/l00g，對各種氣體、液體、有機物(wu)質(zhi)有一定(ding)的吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能力，最(zui)(zui)大吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量可(ke)達五(wu)倍(bei)于(yu)自身重量。

蒙脫石結構圖

利用膨潤土(tu)為代表的(de)(de)(de)(de)粘土(tu)礦物(wu)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)間(jian)化學活性(xing)，通過離子交換等方式(shi)把一些化合物(wu)引入層(ceng)間(jian)域，形成分子級(ji)別的(de)(de)(de)(de)支柱(zhu)，制成的(de)(de)(de)(de)一類孔徑大(da)(da)、分布規則的(de)(de)(de)(de)新型分子水平復合材料(liao)，具有吸附、轉化有機分子的(de)(de)(de)(de)特點。粘土(tu)礦物(wu)種類繁(fan)多，支柱(zhu)化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)可調性(xing)，改性(xing)后的(de)(de)(de)(de)粘土(tu)材料(liao)孔徑大(da)(da)小、吸附性(xing)質等可以(yi)人為加以(yi)控制，因此可以(yi)根據(ju)用途(tu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同來進(jin)行材料(liao)制備，在石油(you)化工、環境(jing)保護等諸(zhu)多領域有廣泛應用前景(jing)。

膨(peng)潤土用于(yu)氣體處理(li)一(yi)般有以(yi)下形式：

1）直接用(yong)作氣(qi)體(ti)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑。粘土(tu)(tu)原土(tu)(tu)外表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積較(jiao)(jiao)小(xiao)，氣(qi)體(ti)分(fen)子很(hen)難進入內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。非極性(xing)氣(qi)體(ti)分(fen)子是(shi)不能進入粘土(tu)(tu)原土(tu)(tu)層(ceng)間而(er)被吸(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)，團(tuan)此非極性(xing)氣(qi)體(ti)分(fen)子的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)主(zhu)要發生(sheng)在外表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)上。而(er)膨潤土(tu)(tu)有(you)效表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積主(zhu)要來(lai)自(zi)內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積，內表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)由于(yu)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)親(qin)水性(xing)，大多為水分(fen)子所占(zhan)據，故吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量很(hen)小(xiao)。能直接應用(yong)于(yu)氣(qi)體(ti)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)主(zhu)要是(shi)海泡石、坡縷石等(deng)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)積相對較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)粘土(tu)(tu)礦物，可作為環境除臭劑、煙草過(guo)濾(lv)劑等(deng)；

2）改性制成有機膨潤土后作為氣體吸附劑(ji)；

3）經無(wu)機多核離(li)子(zi)插(cha)層(ceng)處(chu)理(li)形成柱撐粘土（PILCs）應(ying)用于氣(qi)體吸附；

4）以(yi)膨潤土為(wei)主要前驅(qu)體(ti)合成(cheng)中孔吸(xi)(xi)附材料應(ying)用(yong)于氣體(ti)吸(xi)(xi)附；

5）以膨潤土(tu)為(wei)基體或吸附組分制成(cheng)混合空氣(qi)凈化劑(ji)或氣(qi)體分離吸附劑(ji)。

2、活(huo)性炭(tan)吸附(fu)工藝(yi)

吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)VOC工藝有變(bian)壓(ya)(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)（PSA）、變(bian)溫(wen)(wen)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)（TSA）以及兩者(zhe)聯用的(de)(de)變(bian)溫(wen)(wen)-變(bian)壓(ya)(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)法（TPSA）。變(bian)壓(ya)(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)（PSA）分(fen)離氣(qi)體的(de)(de)基(ji)本原理是利用吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑對不同(tong)氣(qi)體在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)、吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)速度、吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)力(li)等方面的(de)(de)差(cha)異以及吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)隨壓(ya)(ya)力(li)變(bian)化的(de)(de)特性，通(tong)過(guo)改變(bian)壓(ya)(ya)力(li)實(shi)(shi)現吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)與解(jie)吸(xi)(xi)(xi)過(guo)程的(de)(de)交替進(jin)行(xing)，在加壓(ya)(ya)條件下完成混合氣(qi)體分(fen)離的(de)(de)過(guo)程，降壓(ya)(ya)條件下解(jie)吸(xi)(xi)(xi)所吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)組分(fen)，從而實(shi)(shi)現氣(qi)體分(fen)離以及吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑循(xun)環使用的(de)(de)目的(de)(de)。變(bian)壓(ya)(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過(guo)程基(ji)本循(xun)環步(bu)驟包括：原料氣(qi)升壓(ya)(ya)、高壓(ya)(ya)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)、釋放卸壓(ya)(ya)和低壓(ya)(ya)清洗(xi)或抽(chou)真空脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，常用的(de)(de)PSA過(guo)程都是在此基(ji)礎上的(de)(de)改進(jin)，只是步(bu)驟的(de)(de)序列及實(shi)(shi)現方式不同(tong)。

典型吸附裝置(zhi)的工藝(yi)流(liu)程圖

變(bian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)在(zai)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下或低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)希(xi)望被(bei)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)物(wu)質，在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下使被(bei)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)物(wu)質解(jie)析，同時實現(xian)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)再生，隨后再降溫(wen)(wen)(wen)(wen)到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，進入下一(yi)(yi)循(xun)(xun)環(huan)。變(bian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)是最(zui)早實現(xian)工(gong)業化的(de)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)循(xun)(xun)環(huan)工(gong)藝，一(yi)(yi)般包含吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)、加(jia)熱再生和(he)(he)冷吹(chui)三(san)個步(bu)驟(zou)。對于一(yi)(yi)些特殊的(de)變(bian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)工(gong)藝過(guo)(guo)程，有可能(neng)需要增加(jia)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)干燥(zao)步(bu)驟(zou)。由(you)于吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)床層(ceng)加(jia)熱和(he)(he)冷卻(que)過(guo)(guo)程比較緩慢，因此(ci)變(bian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)循(xun)(xun)環(huan)時間較長，從(cong)數小時到數天不等。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)VOCs工(gong)藝的(de)比較如下表所(suo)示。

活性炭(tan)纖維有機廢氣吸(xi)附(fu)(fu)(fu)回收裝置，以2-3個組合型BTP環式(shi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)器為主體(ti)設計而成(cheng)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)回收系(xi)(xi)統(tong)(tong)。吸(xi)附(fu)(fu)(fu)箱是整個裝置的(de)核心(xin)，所有吸(xi)附(fu)(fu)(fu)-脫(tuo)附(fu)(fu)(fu)-再生工序(xu)均在(zai)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)箱內完成(cheng)。其(qi)他系(xi)(xi)統(tong)(tong)包(bao)括廢氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)、蒸汽脫(tuo)附(fu)(fu)(fu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、冷凝回收系(xi)(xi)統(tong)(tong)、干(gan)燥系(xi)(xi)統(tong)(tong)和自動(dong)控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)(tong)。

活性炭纖維有機廢氣吸附回收(shou)裝置示意圖(tu)

實踐(jian)證明，用此裝置回(hui)收有(you)機廢氣(qi)，回(hui)收效(xiao)率(lv)可達(da)到92%-98%。以(yi)(yi)該裝置處理某廠生(sheng)產(chan)過程中產(chan)生(sheng)的含二氯甲烷廢氣(qi)為例，兩年多來，裝置的運行狀況一(yi)直良好(hao)，吸附效(xiao)率(lv)一(yi)直保(bao)持在97%以(yi)(yi)上(shang)。與傳統(tong)的顆粒活性炭吸附裝置相比，裝置具(ju)有(you)氣(qi)體(ti)流通面積大、阻力小、傳熱(re)效(xiao)果(guo)好(hao)等優(you)點。

活性(xing)炭吸附法(fa)處(chu)理(li)工(gong)業廢氣前期(qi)投資小(xiao)，運行(xing)不穩定，飽和(he)(he)后(hou)期(qi)運行(xing)成本高(gao)；要求(qiu)待處(chu)理(li)的(de)廢氣有(you)較低的(de)溫度和(he)(he)含塵量。

活性炭吸附法與其他處理方法聯用，出現了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等，使活性炭的吸附周期明顯延長，用量減少，處理效果和范圍大幅度提高。

 

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