吸附法的吸附過程和吸附速度

2020-11-23 廢氣處理源和環保

吸附速度是動力學問題,吸附動力學是一個複雜的問題。吸附平衡只是表達了吸附過程進行的極限,但要達到平衡,往往兩相要經過長時間的接觸才能建立,這在實際生產中是不允許的。在實際中,兩相接觸的時間是有限的,因此吸附量取決於吸附速度,而吸附速度又依吸附劑和吸附質性質的不同而有很大差異。所以,實踐中所需的吸附速度數據往往從理論上很難推導。

目前吸附器的設計或憑經驗,或利用模擬裝置實驗求得,儘管有人提出了一些數學模型,但很難在實踐中得到應用從20世紀70年代之後,吸附分離技術作為一種新興的技術,取得迅速發展。它主要以碳分子篩、沸石等為吸附劑,利用吸附劑對氣體的選擇性吸附,從而使得不同氣體分離。與傳統的深冷法相比,吸附分離技術具有工藝流程簡單、自動化程度高、產氣快、能耗低等特點。隨著吸附分離技術的廣泛應用,相應的氣體吸附動力學模型的研究也不斷深入。相繼出現了孔擴散模型、平衡模型、線性推動力模型、塵氣模型及上述各模型現有的各種改進行式。

1。孔擴散模型孔擴散模型認為球形吸附劑顆粒內部微觀結構全部為微孔晶體,吸附質從吸附劑顆粒的外表面擴散到吸附劑顆粒內部,這一傳遞過程可用固相擴散偏微分方程來描述2。平衡模型平衡模型認為吸附劑的吸附速度很快,吸附瞬時達到平衡,且忽略傳質阻力的存在。單顆粒的吸附量只與外界環境條件有關3。線性推動力( linear driving force,LDF)模型該模型主要是對變壓吸附的研究

吸附過程氣體吸附過程通常由下列步驟組成(1)外擴散吸附質分子由氣相主體到吸附劑顆粒外表面的擴散。(2)內擴散吸附質分子沿著吸附劑的孔道深入到吸附劑內表面的擴散。(3)吸附已經進到微孔表面的吸附質分子被固體所吸附因此,吸附速度的大小將取決於外擴散速度、內擴散速度及吸附本身的速度。可以把擴散和內擴散過程稱為物理過程,而把吸附過程稱作動力學過程。對一般的物理吸附,吸附本身的速度是很快的,即動力學過程的阻力可以忽略;而對化學吸附,或稱動力學控制的吸附,則吸附阻力不可忽略。

相關焦點

  • 如何區分物理吸附和化學吸附
    根據吸附質分子和吸附劑固體表面分子之間鍵的性質,吸附可分為物理吸附及化學吸附。物理吸附:由Van der Waals引力產生的吸附為物理吸附。吸附質分子和吸附劑表面分子之間的吸附機理,類似於氣體的液化和蒸汽的冷凝,並沒有發生電子轉移、原子重排或化學鍵的破壞與生成等現象,當溫度降低到氣體正常冷凝溫度時,吸附能力會大大增加。
  • 吸附法治理VOCs
    吸附法的優點在於可以吸附濃度很低(甚至痕量)的組成,經過解吸後的VOCs濃度會大大增加,因此可以從廢氣中通過除去溶劑蒸汽分離來回收溶劑。除此之外,吸附法不需要水(進行的是固體吸附),因此不會產生廢水,也不需要提供過多的能量,並且可以根據廢氣濃度的變化和滷代烴類及所含無機物揮發組分的種類進行調整。VOCs淨化處理中常用的吸附劑主要是活性炭或者活性焦炭,因其具有較大的比表面積,並且對於非極性物質有著很好的吸附能力,能很好的吸附有機溶劑。
  • 活性炭吸附的吸附原理及性能特點
    當活性炭吸附有機廢氣達到飽和狀態後,活性炭就失去了吸附作用,如果不進行脫附使活性炭重新保持活性的話,那麼吸附廢氣後的活性炭就變成了一堆廢物,處理起來也相當廢財費力。吸附是指流體(氣體或液體)與固體多孔物質接觸時,流體中的一種或多種組分傳遞到多孔物質外表面和微孔內表面富集在這些表面上形成單分子層或多分子層的過程。
  • 活性炭吸附法脫除VOCs的研究進展
    控制 VOCs的排放有多種途徑,其中最經濟的方法是通過清潔生產減少 VOCs的使用和散發。但對於目前工業過程而言,受技術限制,不可避免的還有較多VOCs排放,末端治理技術仍是必需的一種措施。從處理方式來看,VOCs的末端控制技術可分為銷毀法和回收法兩大類。
  • 活性炭物理吸附過程
    (1)汙染氣體通過吸附邊界層,汙染氣體的分子可能被吸附,也可能被從活性炭表面帶走,這取決於該成分在載氣和邊界層中氣體裡的濃度差值,該值決定著吸附的強弱。當汙染空氣通過活性炭時,一些有害氣體的濃度差值很大, 所以被吸附下來,而空氣中的固有成分由於濃度差基本為零,所以正常通過,而一些顆粒(如煙塵)由於過大,直接被留在大孔和中孔中。當有害氣體的濃度差為零時,活性炭失效,需重新活化。 (2)被吸附的分子向微孔擴散。
  • 吸附法處理VOC有機廢氣
    VOCs的脫除方法有多種,吸附法具有效率高、能耗低、操作簡單、可回收等優點,因而成為脫除VOCs的有效技術。一、吸附機理物質內部的分子所受的力是對稱的,故彼此處於平衡。但處於界面處的分子的力場是不飽和的,液體或固體物質的表面可以吸附這種處於界面的分子,這種一種或幾種物質在另一物質表面積蓄的過程和現象稱為吸附。
  • 【表徵】物理吸附法or BET法? 淺析實驗方法的命名
    氣體吸附技術作為對固體材料的比表面積、孔徑分布、孔隙度、表面性質等參數的分析的必備手段,在物理、化學、材料、生物、環境等學科中得到日益廣泛的應用。BET法作為一種多分子層吸附理論,常用來計算固體材料的比表面積。本文介紹了物理吸附法和BET法的相關理論及應用,力圖規範確定固體材料的比表面積、孔徑分布等孔參數的實驗方法的名稱為物理吸附法。
  • 物理吸附儀和化學吸附儀區別淺談
    氣體分子在固體表面的吸附機理極為複雜,其中包含物理吸附和化學吸附。由分子間作用力(範德華力)產生的吸附稱為物理吸附。物理吸附是一個普遍的現象,它存在於被帶入並接觸吸附氣體(吸附物質)的固體(吸附劑)表面。所涉及的分子間作用力都是相同類型的,例如能導致實際氣體的缺陷和蒸汽的凝聚。
  • 活性炭吸附法處理染料廢水的研究進展
    活性炭吸附法 活性炭吸附法是一種應用較早的方法.該法對去除水中溶解性有機物非常有效.但它再生比較困難,處理成本較高,因此應用面窄.一般可用於濃度較低的染料廢水處理或深度處理.[4]   1.1 活性炭對不同染料的吸附   對於印染工業,活性炭能有效去除廢水中的活性染料、酸性染料、鹼性染料、偶氮染料。
  • 【乾貨】一文看懂吸附法VOCs的常見吸附劑和影響因素
    北極星大氣網訊: 近年來大氣汙染治理備受關注,吸附法是淨化揮發性有機物(VOCs)的主要方法之一,具有工藝成熟、操作簡單、能耗低、淨化效率高等優點。吸附劑的選擇是VOCs淨化的關鍵,同時如VOCs分子結構、外界環境因素也會影響淨化效果。本文重點介紹了不同吸附劑對VOCs的淨化,分析了影響VOCs吸附的其他因素,並展望了吸附法淨化VOCs的研究方向。
  • 基於新型吸附材料的VOCs吸附回收利用技術
    基於新型吸附材料的VOCs吸附回收利用技術北極星VOCs在線訊:一、VOCs簡介揮發性有機化合物通常是指常溫下為液態,沸點低於250℃的有機物,簡稱VOCs,是石油、化工、製藥等行業生產過程中普遍存在的一類大氣汙染物。
  • 介孔材料的物理吸附過程
    根據 IUPAC 於 2015 年發布的報告,發生在介孔材料上的物理吸附都有以下三個左右的不同階段:   1)單分子層吸附(monolayermultilayer):所有的被吸附分子都與吸附劑的表面層接觸。
  • 煤層氣的物理、化學吸附
    1、吸附(放)熱較小——為氣體冷凝焓數量級,約42kJ/mol或更少。2、沒有選擇性——任何固體可以吸附任何氣體,一般易液化的氣體易被吸附,但吸附量會有所不同。3、易解吸(脫附)——吸附作用力較弱,解吸(脫附)較易於進行。
  • 活性炭的吸附理論
    吸附原理當氣體或者液體與活性炭的表面接觸碰撞時,氣體或液體分子就會積聚在活性炭的表面上,這個過程為活性炭的吸附。吸附的結果是吸附質分子在活性炭表面或者孔內聚積,使活性炭的表面自由能下降。脫附是指吸附質分子離開活性炭的表面或者孔內,引起吸附量減少的現象。
  • 化學沉澱-吸附法處理電鍍廢水的研究
    【能源人都在看,點擊右上角加'關注'】北極星水處理網訊:摘要:採用化學沉澱-吸附法處理電鍍廢水。首先,採用沉澱劑MgSO4·7H2O和Na2HPO4·12H2O對電鍍廢水進行化學沉澱處理。在優化條件下,氨氮的質量濃度由1 600 mg/L降低至80mg/L以下,磷的質量濃度為75. 82 mg/L然後,採用吸附法對電鍍廢水做進一步處理。最終電鍍廢水中氨氮和磷的殘餘質量濃度均達到《電鍍汙染物排放標準HGB 21900—2008)中規定的要求。
  • 吸附法處理VOCs的脫附溫度、效果及分析
    通過對大量工程實踐的分析得出結論:脫附溫度與所脫附物質的沸點基本沒有關係,而是和它的飽和蒸氣壓密切相關;脫附溫度並不是越高越好,有些物質採用高溫脫附時,其脫附率反而下降。文章提出了脫附溫度的確定原則和方法,按照此法選擇脫附溫度,可大大減少能源浪費,降低運行成本。
  • 活性炭對典型染料的吸附性能研究
    對於印染廢水的處理,吸附法因其操作簡單、成本低、處理效果好而被認為是最有效的處理方法之一。活性炭具有內部空隙結構發達、比表面積大、物理化學性質穩定等特點,廣泛應用於印染廢水的處理。目前,關於活性炭吸附印染廢水的研究較多,大多是針對個別染料的吸附性能和機理。而在活性炭對多種染料吸附過程中的共性與區別研究上還不夠全面。
  • 河道中運用吸附法去除水中砷的研究進展
    雖然沉澱法除砷技術應用較為廣泛,但是沉澱物含有As、Fe等元素,易發生二次汙染;膜處理法處理效果好,但存在著投資運行成本高、膜易被汙染等缺點。相比上述方法,吸附法具備操作簡單、運行穩定、不產生二次汙染等優勢,且吸附材料來源廣泛、可重複使用,很多學者正在開展吸附法治理水體As汙染研究。
  • 一文帶你走入物理吸附的天地
    比表面積的測定對粉體材料和多孔材料有著極為重要的意義,它可能會影響材料很多方面的性能。例如催化劑的比表面積是影響其性能的主要指標;藥物的溶解速度與比表面積大小有直接關係;物理吸附儲氫材料多為比表面積較大的多孔材料,土壤的比表面積會影響其溼陷性和漲縮性。影響材料比表面積的因素主要有顆粒大小、顆粒形狀以及含孔情況,其中孔的類型和分布對比表面積影響是最大的。
  • 活性炭吸附處理含酚廢水的應用研究
    酚類化合物作為一種原型質毒物,會通過廢水的排放汙染地表水和地下水,對環境和生態產生諸多不利影響,如造成水生生物大量死亡、抑制微生物群落、導致動物致癌等。目前對含酚廢水的處理方式有萃取法、化學氧化法、化學沉澱法、物理吸附法、電解法、生化法等。其中物理吸附法研究和應用較多,常用的吸附劑有活性炭、高分子材料(樹脂)、矽質材料(黏土、沸石)、礦化垃圾、生物材料(農業固廢)等。