浅析活性炭纤维在废气处理中的应用

摘要：活性炭纤维直径为5-20μm，其是在粉末活性炭和粒状活性炭之后的第三种类型的活性吸附材料，其和前两种类型的相比，具有较大的吸附容量，吸附速度和脱附的速度较快，再生方便，不会引起灰化或者粉化含量较低的优良性能，具有较好的加工性能。本文分析我国工业生产中产生各种各样化学有机废气处理的问题、有机废气回收的重要性并对有机废气的处理办法进行分析，活性炭纤维装置技术在废气处理的优越性。

关键词：活性炭纤维；废气处理；环境保护

中图分类号： [U491.9+2]文献标识码：A 文章编号：

我国现代化事业中的一项最基本的国策便是环境保护，是当今人类面临的较为严峻的问题。为建设资源节约型和环境友好型社会，环境保护已经放置到我国经济发展的日程中。造成环境污染的原因较多，其中工业企业在生产的过程中会产生各种各样的有机废气，严重威胁人类健康，并造成大气污染，还会造成能源浪费。如生产出的聚氯乙烯会排出氯乙烯气体，生产双氧水会排出的是重芳烃气体等等，几乎每行每业都会有一定的化学废气排出。此类有机废气的排除并没有得到一定的处理，近年来活性炭纤维在废气处理过程的应用进行分析，详细情况如下。

1.工业废气危害

废气主要分为两大类，有机废气和无机废气，有机废气是指在工业生产过程中产生的，其主要成分为挥发性有机化合物，无机废气是指氮氧化物废气、二氧化硫废气等。

具有挥发性的有机化合物一般是指室温之下饱和蒸汽压＞70.91Pa，或沸点＜260℃，包醚、酯、醇、醛、酮、氯代炭氢化合物、芳香类炭氢化合物、括脂肪类炭氢化合物等。有机废气是指可挥发性的有机化合物，其是一种有害的、有毒的气体，若是不对其进行处理便排放到大气当中，会严重给环境造成污染，若是长时间接触有害的气体或者吸入有害气体，人体造血功能及神经系统均会受到一定的影响，抑制其功能发挥，严重的甚至威胁患者生命健康。有机废气主要来源于工业生产的过程，例如电子元件、橡胶、印刷、石油化工、农药、医药、纤维、塑胶等行业。近年来随着社会的发展，生活水平和物质文明逐渐提高，人们环境保护的意识也在增强，人们已经将焦点逐渐放在环境污染和其对健康的影响。

2.有机废气的处理方法--活性炭纤维

常用有机废气处理的方法有吸附法、变压吸附法、吸收法、冷凝发等，但是有机废气的处理与技术不能顾满足日益增长的经济发展和环境保护。新型吸附材料---活性炭纤维在近几年来已经逐渐发展成为主要的有机废气回收方法。和传统的气体处理方法相比较具有吸附效率高、吸附设备小、吸附容量大等等显著的优点，且有机废气资源利用率得到了高等的优化，已经被视为最有效的净化废气的方法，近些年来已经收到广泛研究人员及大部分企业的关注和重视。

3.活性炭纤维的应用

活性炭纤维是第三代新型的功能吸附材料，和传统活性吸附材料比较具有以下优点：①吸附选择性强。因为活性炭纤维表面具有较多活性官能团，如胺基、内酯基、烯酮基、羰基、羧基、羟基等，此些提高了活性炭纤维对部分气体吸附选择性。②表面积较大，吸附容量高。活性吸附纤维中的微孔较丰富，而且孔径均匀，而且有效孔达到95%，比表面积达1000-2500m2/g，大于粒状活性炭数倍，所以活性炭纤维的吸附容量比粒状活性炭要高于10倍以上。③脱附、吸附快，耗能低，再生方便。颗粒活性炭颗粒直径较大，分布较宽，吸附气体需要经过过度孔和打孔曲折路程便能够达微孔被吸附。活性炭纤维的直径一般是10μm-13μm，微孔分布窄，孔道前，容易和吸附质接触，扩散阻力小，吸附率较高。气体在孔内扩散、脱附、吸附的速度快，行程短，约为颗粒活性炭效果的10倍-100倍。具有耗能低、再生彻底容易。对于相同有机废气处理，活性炭纤维的填充厚度和再生耗能仅是活性炭的10%-20%之间。④寿命长、强度高、不能产生二次污染。活性炭纤维具有较高的轻度和很好的柔韧度，经过反复再生，不容易粉化，对于吸附回收有机物和净化后气体不会造成第二次污染。⑤性状多样、便于工程应用。活性炭纤维的形状有纸、毡、网、布等，气体可通过气阻小、流速慢、吸附层面大，为工程应用提供了较大的方便性和灵活性。⑥可吸附低浓度的气体。因为活性炭纤维直径孔小，范德华立场叠加，低压下对低浓度气体分子变现出较好吸附率。

活性炭纤维具有传统吸附剂无法比较的有意特性及吸附性，其问世之后就引起了各个国家学者广发的关注，具有广泛应用前景。在气体回收净化上，活性炭纤维可以对各种气体分子进行吸附，特别是有机废气分体便会表现出很强的吸附能力。所以广泛的将活性炭纤维应用在医疗、化工及环保等各个领域中，有效的处理有机废气。在国内活性炭纤维应经被应用于各种有机废气回收和净化，最早使用活性炭纤维过滤放射性碘辐射的国家是美国，并且利用活性炭纤维回收净化喷漆申城过程中产生有机废气，日本在90年代初便利用活性炭纤维回收氟炭物气体或者其他有机废气。截止到现在，美国、日本、英国及前苏联已经是使用和制造活性炭纤维的主要大国。在国内活性炭纤维是对有机废气净化和回收主要集中在石油化工的行业，从有机尾气或者废气中回收有机溶剂和有机废气；在喷漆行业，回收喷漆净化过程中会产生大量的二甲苯、甲苯有机废气；涂装的行业，回收净化生产中大量的醋酸丁酯废气；胶片行业度回收净化感光胶片所产生二氯甲烷废气。

在印刷行业，活性炭纤维的应用也初见成效，主要被用于在油墨印刷过程中产生的有机废气像有机溶剂型油墨产生的苯、二甲苯、丙酮、丁醇、乙酸乙酯和无苯油墨产生的乙醇、异丙醇或正丙醇、乙酸乙酯或乙酸丁酯等有机废气的回收净化。相关雪珍使用活性炭纤维净化印刷过程产生的乙酸乙酯、甲苯、丁酮和丙酮等有机废气。实践证明，采用活性炭纤维网收净化油墨印刷生产过程中产生的有机废气，具有回收净化效率高、设备装置结构紧凑、安全节能，回收有机溶剂可用于再生产，节约资源，环境效益与经济效益显著，投资回收期短等特点，是同收净化油墨印刷生产中有机废气的首选技术。

小结：

在当今社会中，从环保的角度来处罚，有机废气资源化循环利用主要为新型有机废气回收净化技术将是邮寄废气处理技术的发展趋势，且具有运行费用低、耗能低、零排放，无二次污染。活性炭纤维已经被应用于多个先进的领域中，特别是资源回收、资源保护、环境治理等，对着人们生活水平不断的改善和进步，国家队环保要求越来越严格。且参照国外发展情况及国内市场的需求，工业企业在制造的过程中应用活性炭纤维的开发，其会企业创造巨大的环境效益、社会效益和经济效益。若是在以后的发展中能够得到地方政府或者国家的大力支持，那么活性炭纤维逐渐发展将会为能源、环保带来较大的贡献，实现循环利用，为我国可持续发展做出一定的贡献。

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