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海州環(huán)保淺談沸石轉(zhuǎn)輪和活性炭對有機廢氣相對濕度的要求
閱讀：391 發(fā)布時間：2022-6-27沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮與活性炭吸附濃縮已經(jīng)成為當前VOC有機廢氣治理市場上兩種主流的治理工藝。然而活性炭的吸附凈化效率有衰減快及易著火等安全隱患，沸石轉(zhuǎn)輪目前已經(jīng)逐漸被國內(nèi)的廣大業(yè)主所接受。
我們發(fā)現(xiàn)，在沸石轉(zhuǎn)輪的技術(shù)交流中，一般會調(diào)研業(yè)主的廢氣的相對濕度，因為沸石轉(zhuǎn)輪的選型中，沸石轉(zhuǎn)輪廠家一般會要求提供廢氣的相對濕度，由于相對濕度超過80%RH，沸石轉(zhuǎn)輪的凈化效率將會出現(xiàn)極大的下降。所以沸石轉(zhuǎn)輪工藝，如果廢氣的相對濕度超過80%RH，需要增加調(diào)濕單元。
那么，活性炭對廢氣的相對濕度有沒有要求呢？不但有，而且相對濕度的要求比沸石轉(zhuǎn)輪還要低，活性炭對廢氣相對濕度的要求為60%。而目前我們見到的活性炭吸附脫附設(shè)備中幾乎沒有調(diào)濕單元。
根據(jù)《疏水性沸石分子篩的特性及表面改性研究》文章分析：活性炭這種疏水性吸附材料，當相對濕度超過60%后便開始吸水，但疏水性沸石在相對濕度達到80%時, 都能保持幾乎不吸附水的特性。
沸石疏水的原理分析：
常用的沸石分子篩是一種人工合成的不溶性鋁硅酸鹽，它的晶體結(jié)構(gòu)屬立方晶系，由Si/O 和 Al/O 四面體結(jié)構(gòu)單元所組成。其中硅原子或鋁原子構(gòu)成四面體的中心，所有硅氧四面體和鋁氧四面體都是通過共用頂點的氧原子而連接成多元環(huán)，多元環(huán)互相連接而成立體的骨架。這類鋁硅酸鹽中硅氧比為1∶2，符合于式 SiO2。由于在格架中有 Al3+離子代替了 Si4+離子，格架就帶負電荷，為平衡Al/O 四面體的負電荷，在格架的空隙中必須存在補償電荷的陽離子存在，這些陽離子便成為極性點，使沸石分子篩具有親水特性。人工合成的沸石的吸濕能力比硅膠還強，能達到每升空氣中的水分低于10-4mg。因此要提高沸石分子篩的疏水性，就要通過消除極性離子，即降低結(jié)晶中鋁的含量，疏水沸石結(jié)晶骨架中，沒有鋁原子，只有硅與氧原子。硅與氧原子的鍵距為1.6，離子半徑各為0.40及1.40，因此吸附微孔被氧原子所包圍。這種 Si -O -Si 鍵中的氧原子并不呈堿性，也不形成氫鍵。從而微孔表面無極性，表現(xiàn)出疏水特性。