氣體(吸附質(zhì))進入固體(吸附劑)的孔隙中但并未進入其晶格內(nèi)。吸附過程可能是物理過程,也可能是化學(xué)過程。物理吸附主要是范德華引力起作用,一般沒有選擇/,在吸附過程中沒有電子轉(zhuǎn)移,沒有化學(xué)鍵的生成與破壞?;瘜W(xué)吸附實際上是一種化學(xué)反應(yīng),具有選擇/,在化學(xué)吸附過程中,氣體和固體表面發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
普遍使用的吸附劑是活/炭、分子篩、硅膠和活/氧化鋁。這些吸附劑經(jīng)過處理后表面積極大,可有效吸附碳氫化合物等污染物。其缺點是對水有優(yōu)先選擇/吸附作用。所有的吸附劑在一定的高溫下會發(fā)生變化。在這些溫度下,其吸附能力很弱。污染物可以被解脫出來,從而使吸附劑的活/得到再生,這個過程成為脫附。為了進行連續(xù)操作,一般提供兩個或多個吸附床。一個或幾個吸附床在吸附時,另一個或幾個吸附床則進行再生。
在吸附過程中,被收集的污染物滯留在吸附床中,只要吸附床有足夠的容量,污染物就不會釋放出來。但是當吸附床中的污染物濃度達到飽和時,污染物便開始釋放出來,這種現(xiàn)象稱為穿透。達到飽和的吸附床需要進行再生,一般采用加熱的氣體對吸附床進行脫附,一方面使吸附床重新具有活/,一方面是污染物被解脫出來進行回收或分解處理。
催化燃燒法凈化率為95%,適合處理高濃度,小風量的有機廢氣,缺點是對處理對象要求苛刻,該法要求氣體的溫度較高,為了提高廢氣溫度,要消耗大量的燃料,所以運行費用很高;活/炭吸附法凈化效率為99.2%~99.3%,對于處理大風量、低濃度的有機廢氣,國內(nèi)外一致認為該法是為成熟和可靠的技術(shù),但該工藝流程過長,操作費用高,回收物也是溶劑和水的混合物,通常是不能重復(fù)使用的,并又產(chǎn)生一個液體廢物處理問題,另外需要穩(wěn)定的蒸氣源也常常是廠家感到困難的事。針對這些問題,近年來發(fā)展了一種有效的凈化技術(shù)——吸附濃縮催化燃燒法。該方法是將活/炭吸附法和催化燃燒法結(jié)合在一起,成為一種結(jié)構(gòu)緊湊,適合處理低濃度、大風量(如涂裝廢氣)廢氣的聯(lián)合系統(tǒng)。該工藝充分利用了活/炭吸附法和催化燃燒法的長處,克服其缺點,進一步提高凈化效率,降低運行費用。
這種處理系統(tǒng)組合十分緊湊,集吸附-脫附-催化燃燒于一體。對于連續(xù)工作的場合,設(shè)有兩個吸附床交替使用,以保證生產(chǎn)和凈化過程的連續(xù)操作。對于間斷工作的場合,則采用單個吸附床就能解決問題。有機廢氣首先經(jīng)過干式漆霧過濾器去除漆霧,然后再進入填充了活/炭的吸附床吸附凈化,凈化后的氣體排入空氣。當流出床層尾氣中的有機物濃度快要達到標準時,即停止本床層的吸附操作(切換到另一吸附床)。對于達到允許吸附量的吸附床,按一定的濃度比把吸附在活/炭上的進行脫附,經(jīng)濃縮后的高濃度有機氣體,再經(jīng)換熱器預(yù)熱后,進到催化床燃燒分解為二氧化碳和水。濃縮后的有機廢氣由于其熱值的提高,因此在催化燃燒階段不需要外加熱源。燃燒后的尾氣一部分被排往大氣,一部分送往吸附床用于活/炭脫附再生,如此可以滿足催化燃燒和吸附所需要的熱能。