一、氣態(tài)污染物廢氣治理吸附基本原理

由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃集并保持在固體表面，這種現(xiàn)象稱為吸附。用吸附法治理氣態(tài)污染物就是利用固體表面的這種性質(zhì)，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達(dá)到凈化目的。

吸附過程是可逆過程，在吸附組分被吸附的同時(shí)，部分已被吸附的吸附組分可因分子熱運(yùn)動(dòng)而脫離固體表面回到氣相中去，這種現(xiàn)象稱為脫附。當(dāng)吸附速度與脫附速度相等時(shí)，達(dá)到吸附平衡。吸附平衡時(shí)，吸附的表觀過程停止，吸附劑喪失了繼續(xù)吸附的能力。在吸附過程接近或達(dá)到平衡時(shí)，為了恢復(fù)吸附劑的吸附能力，需采用一定的方法使吸附組分從吸附劑上解脫下來，謂之吸附劑的再生。吸附法治理氣態(tài)污染物應(yīng)包括吸附及吸附劑再生的全部過程。

根據(jù)氣體分子與固體表面分子作用力的不同，吸附可分為物理吸附與化學(xué)吸附。前者是分子間力作用的結(jié)果，后者則是分子間形成化學(xué)鍵的結(jié)果，當(dāng)前的吸附治理大多應(yīng)用的是物理吸附。

二．氣態(tài)污染物廢氣治理吸附流程

實(shí)用的吸附流程有多種形式，可依據(jù)生產(chǎn)過程的需要進(jìn)行選擇。

(1）間歇式流程 一般均由單個(gè)吸附器組成。只應(yīng)用于廢氣間歇排放，且排氣量較小、污染物濃度較低的情況。吸附飽和后的吸附劑需要再生。當(dāng)間歇排氣的間隔時(shí)間大于吸附劑再生所用時(shí)間時(shí)，可在原吸附器內(nèi)進(jìn)行吸附劑的再生；當(dāng)排氣間歇時(shí)間小于生所用時(shí)間時(shí)，可將器內(nèi)吸附劑更換，失效吸附劑集中再生。

(2）半連續(xù)式流程 此種流程可用于處理間歇排氣，也可用于處理連續(xù)排氣的場合。是應(yīng)用最普遍的一種吸附流程。

在用兩臺(tái)吸附器并聯(lián)時(shí)，其中一臺(tái)吸附器進(jìn)行吸附操作，另一臺(tái)吸附器則進(jìn)行再生操作，一般是在再生周期小于吸附周期時(shí)應(yīng)用。當(dāng)再生周期大于吸附周期時(shí)，則需用三臺(tái)吸附器并聯(lián)組成流程，其中一臺(tái)進(jìn)行吸附，一臺(tái)進(jìn)行再生，而第三臺(tái)則進(jìn)行冷卻或其他操作，以備投入吸附操作中。

(3）連續(xù)式流程應(yīng)用于連續(xù)排出廢氣的場合，流程一般均由連續(xù)操作的流化床吸附器、移動(dòng)床吸附器等組成。流程特點(diǎn)是在吸附操作進(jìn)行的同時(shí)，不斷有吸附劑移出床外進(jìn)行再生，并不斷有新鮮吸附劑或再生后吸附劑補(bǔ)充到床內(nèi)，即吸附與吸附劑的再生是不間斷地同時(shí)進(jìn)行。

三、氣態(tài)污染物廢氣治理常用吸附設(shè)備

在采用吸附法治理氣態(tài)污染物時(shí)，最常用的設(shè)備是固定床吸附器。

其他的吸附器形式還有流化床吸附器、移動(dòng)床吸附器和旋轉(zhuǎn)式吸附器。由于這些設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作要求高或由于工藝不夠成熟，目前在廢氣治理中應(yīng)用較少。

四、氣態(tài)污染物廢氣治理吸附法特點(diǎn)

(1）吸附凈化法的凈化效率高，特別是對低濃度氣體仍具有很強(qiáng)的凈化能力，若單純就凈化程度而言，只要吸附劑有足夠的用量，那么可以達(dá)到任何要求的凈化程度。因此，吸附法特別適用于排放標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格或有害物濃度低，用其他方法達(dá)不到凈化要求的氣體的凈化，常作為深度凈化手段或最終控制手段。

(2）吸附劑在使用一段時(shí)間后，吸附能力會(huì)明顯下降乃至喪失，因此要不斷地對失效吸附劑進(jìn)行再生。通過再生，可以使吸附劑重復(fù)使用，降低吸附費(fèi)用；還可以回收有用物質(zhì)。但再生需要有專門的設(shè)備和系統(tǒng)供應(yīng)蒸汽、熱空氣等再生介質(zhì)，使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用大幅度增加，并且使整個(gè)吸附操作繁雜，因此這是限制吸附法更廣泛使用的一個(gè)主要原因。為了不使吸附劑再生過程過于頻繁，對高濃度廢氣的凈化不宜采用吸附法。