混合气体直接吸附分离回收过程研究
摘要：以精密陶瓷制造过程中排放的甲苯和异丙醇混合气体为目标气体,采用4段活性炭吸附柱串联吸附实验方式研究了混合组分气体直接吸附分离回收的可行性。结果表明,异丙醇和甲苯这2种物性具有一定差异的物质在吸附床的长度方向存在明显的分层吸附现象。在表观气速0.42m·s-1、异丙醇与甲苯入口浓度分别为477mg·m-3和746mg·m-3、吸附柱总长为26cm条件下,通气吸附798min时,0～10cm长度段炭层吸附甲苯量为184.5mg·g-1,吸附异丙醇量为0mg·g-1,而21～26cm长度段炭层吸附甲苯量为0.92mg·g-1,吸附异丙醇量为91.2mg·g-1,通过分段再生回收分别得到了纯度99%以上的甲苯和异丙醇回收液。弱吸附质异丙醇在吸附过程中存在气相浓度增浓现象,该现象导致实验条件下部分活性炭层区域对异丙醇的吸附量提高了27%以上。通过多段串联吸附、分段再生回收的方式可以实现混合气体的直接吸附分离回收。
关键词：活性炭，吸附，混合气体，分离，回收
挥发性有机物（VOCs）是继颗粒物、SO2和NOx之后受到关注的又一大类大气污染物。许多VOCs属于有毒有害物质，同时，排放到大气中的VOCs也是光化学烟雾和导致灰霾天气的细微颗粒物等二次污染物的前驱物质。
吸附回收已被广泛应用于工业生产过程中的原料气或有机废气的分离、回收和净化。近20年来的研究开发主要集中在变压吸附、新型吸附材料、再生方法及吸附过程分析、模拟等方面，在净化回收混合组份污染气体时，吸附回收所得到回收产物是有机混合物，往往需进一步分离才能重新利用。已有的对混合气体的吸附过程研究主要涉及吸附容量及过程分析、模型预测等，有关低浓度混合气体的直接吸附分离回收工艺的研发报道很少。本研究以精密陶瓷制造过程排放的甲苯和异丙醇混合气体作为目标气体，采用多级串联活性炭柱进行直接吸附分离回收的工艺研究，探索混合物质气体直接吸附分离回收的可行性，以期为混合组份有机污染气体的净化回用开发一条更低能耗的工艺途径。
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