活性炭从空气中除去痕量VOC (volatile organic compounds)的吸附反应过程
越来越严格的环保要求使人们对从污染的空气中除去痕量的烃杂质重新开始感兴趣。通常这些痕量烃经加热或催化燃烧方法氧化为C02 和H20而除去。这需要大量的燃料 (能量)去加热被污染的气体,以使它口达到燃烧温度 (600一1600K)。
Air Products and Chemicals (空气化工产品公司)申请的专利中,通过吸附-反应 (SR)循环过程可使净化空气所需的能量大幅度降低,如图3-5 所示。该体系包括两个平行的吸附柱,内部填充经物理混合的活性炭与氧化性催化剂,吸附柱含有列管换热器,从而吸附剂-催化剂混合物可被间接加热。典型的SR循环包括:a室温下活性炭吸附痕量烃直至杂质穿透为止;b,通过司接或直接加热吸附剂-催化剂混合物到423K,对烃进行在位氧化;c·对活性炭吸附剂-催化剂混合物进行直接或间接冷却至室温,并排出燃烧产物仅对吸附容器和它内部的物质加热至反应温度,就可使脱除和降解烃所需的能量大幅度降低。表3-3 比较了氯乙烯含量为260 XIO-6的1MMSCFD0的空气经SR循环净化到IXlO-6时的性能与600K 时使用标准氧化催化剂的添加流动催化反应器的性能。该例中的活性炭吸附剂-催化剂体系是含质量分数为1.5%PdC12 的RB炭。从表中可知用SR过程可使所需能量减小一个数量级。