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海州環(huán)保淺談沸石轉(zhuǎn)輪和活性炭對有機(jī)廢氣相對濕度的要求
閱讀：409 發(fā)布時(shí)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(dāng)前VOC有機(jī)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?yàn)榉惺D(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(dāng)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(dá)到80%時(shí), 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(diǎn)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(fù)電荷，為平衡Al/O 四面體的負(fù)電荷，在格架的空隙中必須存在補(bǔ)償電荷的陽離子存在，這些陽離子便成為極性點(diǎn)，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(qiáng)，能達(dá)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。