活性炭吸附苯过程工艺参数实验和数值模拟研究

吸附法可适用于各种浓度范围VOCs的治理。本文采用实验和数值的方法研究了活性炭吸附苯过程工艺参数。首先采用实验方法得到了一种工况下的穿透时间,然后基于多孔介质模型和组分输运模型建立U型管内活性炭吸附苯过程三维数学模型。数值计算得到的穿透时间和实验结果对比误差为1.41%,证明数学模型可靠。另外,本文对模型进行了网格无关性验证。最后,采用该数学模型研究了入口速度、入口苯质量分数和多孔介质孔隙率对穿透时间、吸附过程最高温度和U型管内温度分布等参数的影响规律。     

有机蒸气过滤件防护时间测试方法的探讨

本文基于国家标准GB2890—2009围绕有机过滤件的防护时间检测方法进行了深入的探讨。对比重量法和仪器法在防护时间测试中的差异;以乙醇、环己烷替代苯有机蒸气的防护时间和穿透曲线,提出环己烷是更加合适的测试介质;研究了有机过滤件对环己烷和苯在不同测试介质浓度与防护时间的关系     

苯系物在红壤不同粒径组分上的吸附-解吸行为

根据粒径将红壤组分分为4种(0.002 mm、0.002~0.05mm、0.05~0.25 mm、0.25~2 mm),研究了苯系物(邻二甲苯、对二甲苯和乙苯混合物,BTEX)在不同粒径组分上的吸附-解吸行为。结果表明,两区非平衡模型可以很好地拟合红壤不同粒径组分对BTEX的吸附动力学,吸附量随红壤粒径减小而增大。红壤不同粒径组分对BTEX的吸附-解吸过程接近于线性(R20.98),Kd随粒径减小而增大,表明红壤粒径的差异极大地影响了BTEX的吸附行为。同时,BTEX在红壤不同粒径组分上的解吸存在不同程度的滞后现象,滞后系数HI随粒径减小而增大。BTEX的解吸滞后现象比多环芳烃和石油烃明显,可能是由于BTEX的分子较小,易进入颗粒孔隙内部成为不可逆吸附部分而不容易解吸。通过XRD及FTIR分析了红壤不同粒径组分吸附BTEX前后的特征。XRD的分析结果表明,BTEX主要吸附于高岭石和伊利石表面;FTIR的结果表明,BTEX主要与羧酸酯、酚式羟基等官能团相结合而吸附于土壤颗粒上。     

基于空位溶液与DA理论的多组分气体吸附方法及验证*

为准确预测煤层气中多组分气体的吸附性能,将空位溶液与Dubinbin-Astakhov（DA）理论相结合,提出1种适用于煤层气吸附系统的多组分混合吸附模型。在模型中,吸附体系被视为气体与假设的“空位溶质”的多元混合物,吸附体系视为气相和吸附相空位溶质之间的平衡。结果表明:根据单组分气体吸附等温线,采用D-A方程计算分析了生成二元（吸附质+空位）混合物中纯组分气体的活度系数,并优化吸附参数;模型能够根据在单一温度下收集的纯组分吸附数据预测不同温度下的多组分气体吸附;模型计算结果与实测结果吻合良好,误差在10%以内,充分说明模型是切实可靠的。     

预测有机废气在活性半焦上吸附量的实验研究

以甲苯和苯组成的双组分气体作为吸附质,活性半焦作为吸附剂在20℃下进行吸附实验,测定该混合气体在活性半焦上的平衡吸附量;再利用纯组分甲苯和苯在活性半焦上的Langmuir吸附等温线,运用Extend-Langmuir(E-L)方程预测双组分气体在活性半焦上的平衡吸附量,并与实验值进行对比.实验结果表明,E-L方程对于预测甲苯-苯双组分气体在活性半焦上的总平衡吸附量要比各组分吸附量准确,平均相对误差仅为1.40％,最大相对误差为3.32％.     

湖北某工业园区夏季VOCs特征及臭氧生成潜势分析

为了解湖北某工业园区的VOCs排放特征和臭氧生成潜势,基于2021年6月的在线监测数据,对该工业园区的VOCs浓度、组分、日间变化及臭氧生成潜势(OFP)进行了分析。结果表明,该工业园区的VOCs平均体积分数为(55.3±32.3)×10^-9,且呈现从深夜到日间逐渐下降的趋势。在VOCs组分中,卤代烃占比最大,占VOCs总浓度的33.3%。以二氯甲烷为主要污染物的卤代烃在夜间的排放和积累是VOCs在该时段高浓度的主要原因。该工业园区的总OFP平均值为241.7±156.6g/m³,组分中芳香烃和烯烃对OFP的贡献最大,两者共占OFP的73.4%。PSCF表明,园区本地的臭氧生成和累积是导致该区域臭氧污染的重要因素。这些结果表明,加强对该工业园区VOCs排放企业的管理可能有助于这一区域臭氧污染的消除。     

改性分子筛转轮在抗生素发酵废气异味处理中的应用

以某生物制药厂改性分子筛转轮系统为研究对象,通过控制变量试验方法,分别在不同解析温度、转速、进气温度、流速和进气浓度条件下对异味的净化效率进行研究分析;采用相色谱-质谱法对气体中异味成分进行检测分析,讨论改性分子筛转轮处理异味物质的特点;与此同时,也分析了在最佳运行参数下VOCs的去除效果。结果表明,改性分子筛转轮最佳运行参数为解析温度200℃、转速3 r/h、进气温度30℃、流速1.2 m/s左右;改性分子筛转轮系统异味去除效率几乎不受入口浓度的影响,均保持在95%以上;改性分子筛转轮在处理异味气体的同时,对VOCs的去除效率也较高,均达到92%以上;气体中含有甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、二甲二硫异味物质,说明本项目应用的改性分子筛转轮系统对含S异味物质具有显著的吸附性能。整个调试运行过程体现了系统在处理异味气体时的稳定性、高效性、可靠性。     

无烟煤对超临界态CH4-CO2气体吸附特性研究*

为探究无烟煤对超临界态CH4-CO2混合气体的吸附特性,采用重量法开展无烟煤对纯CH4与纯CO2气体、3种体积浓度CH4-CO2混合气样的超临界等温吸附实验,应用过剩吸附理论和Langmuir单层吸附理论,通过校正绝对吸附量、计算吸附相密度、煤的比表面积以及测定吸附平衡后游离态气体组分,探究由亚临界状态到超临界状态下无烟煤吸附纯CH4、纯CO2以及混合气体的吸附相密度变化特征、混合气吸附特征以及吸附分子层数。研究结果表明:煤对纯CH4与纯CO2、混合气体过剩吸附量随着压力增大呈现出先增大后减小的峰值型曲线;CH4绝对吸附量随吸附压力增大不断增大,接近CH4临界压力时,绝对吸附量缓慢增加并趋于稳定。低压下CH4在煤颗粒中以单层吸附为主;超过临界压力后出现表面局部2层吸附的现象;1~3 MPa 时,CO2在煤颗粒中即表现出2层吸附为主的现象,随压力增大甚至出现局部4层吸附的现象,煤颗粒对CO2有更大的吸附能力。     

无菌型小型饮水机试验研究

随着生活水平的提高,越来越多的家庭和办公室使用直饮水机.直饮水机通常通过活性炭或过滤纤维两种介质来去除自来水中的污染物以达到直饮的目的.在使用过程中,介质表面会生长大量细菌,造成生物学与感观的问题. 采用超声波这一新型物理技术,可抑制过滤介质上的细菌生长.通过大量重复实验,发现超声波可稳定地抑制过滤纤维和活性炭两种吸附介质上生长的菌体甚至原生动物.此外,由于超声波强化介质的吸附作用,超声波与活性炭同时处理较活性炭吸附可以更好地去除自来水中有机物;不同超声波频率下的实验进一步验证了超声波技术对活性炭吸附的强化作用.     

汽油油气中典型非极性VOCs的吸附特性及竞争因素

为高效吸附、回收汽油油气,研究了微孔颗粒活性炭对非极性VOCs正己烷和苯在单组分及双组份2种情况下的静态吸附行为。通过反相气相色谱分析了正己烷与苯在活性炭表面能量位点,静态顶空法测定了正己烷与苯在活性炭上的吸附等温线,并采用Freundlich模型方程进行了拟合分析。同时,为探究实际工艺中普遍存在的水蒸气对VOCs气体吸附的影响,分析了水蒸气存在于VOCs吸附体系时VOCs的平衡吸附特性。结果表明,相同能量下正己烷在活性炭上的位点数更高。单组分时,正己烷与苯的吸附量基本相等;正己烷与苯初始加入量体积比为1∶1时,吸附剂活性炭与正己烷的色散力比苯强,活性炭对正己烷的选择性更高,苯的吸附量受到正己烷的抑制,而且随正己烷体积比升高,对苯的抑制更强。另外,水蒸气的存在会降低VOCs与活性炭的亲和力,导致吸附量下降,吸附等温线由优惠吸附向非优惠吸附转换。     

粒子阻隔效率测试仪串行通信数据处理系统

在GB2626—2006《呼吸防护用品——自吸过滤式防颗粒物呼吸器》中防尘面罩粒子阻隔效率测定是一项评价防尘面罩性能的关键指标。为实现数据通信及处理的自动化操作,提高检测效率,本研究针对装置的串行数据通信的底层接口,开发基于EXCELVB脚本的串行通信数据处理系统。该系统为更好地研究实粒子阻隔效率测定方法和阻隔效率相关规律提供了便利条件。     

毒气泄漏事故应急用个体呼吸防护用品防护效果研究

本文对毒气泄漏事故应急过程中公众常用的个体呼吸防护用品的防护效果进行了研究.针对硫化氢气体,利用无机气体防护时间检测系统,测试研究了滤毒盒、简易防护口罩、毛巾等个体防护用品在不同工况下的防护性能,试验结果表明,有毒气体浓度及温湿度两种工况条件均对个体防护用品的防护时间有较大影响,滤毒盒的防护效果远好于简易防护口罩,毛巾的防护效果较差,在此基础上进一步分析了毒气泄漏事故应急过程中个体呼吸防护用品的选择策略.本研究可为建立个体防护对策的选择方法提供基础数据和参考.     

生物净化挥发性有机化合物(VOCs)的研究进展

有机废气中大多含有低浓度的苯、甲苯、苯乙烯、多环芳烃等挥发性有机化合物(VOCs)。这类挥发性有机化合物会对人体健康和生态环境造成危害。治理VOCs污染是大气污染治理的重要部分。生物法处理有机废气具有运行费用低、没有二次污染等优点。常用的生物处理技术主要有生物过滤池、生物滴滤池和生物洗涤塔。20世纪80年代生物法在欧洲得到快速发展,我国于90年代以后也开始了生物处理VOCs废气的研究,并取得了一定的成就。     

汽车涂装VOCs减排途径探究

汽车涂装VOCs的大量排放严重污染环境且危害人体健康,需对其排放水平加以控制。根据汽车涂装VOCs的产生环节,从原料替代、工艺改善和VOCs治理方式等方面探究其减排途径,提高治理水平。采用环保型涂料从源头减少VOCs排放,优化涂装工艺、采用高涂着率喷枪,优化喷枪与涂装面角度、雾化压力、涂装面距离等可以提高喷涂效率,减少过量喷涂。就治理方式而言,吸附技术适用于中低浓度需回收的VOCs气体,燃烧技术几乎不产生二次污染物,吸附浓缩+燃烧技术因治理效果好而被广泛应用。     

Selection of appropriate adsorption technique for recovery of VOCs: an analysis

Realization of the adverse effects of volatile organic compounds (VOCs) in the environment and the consequent enforcement of stringent regulations, accelerated the research and developmental activities across the world for achieving economic solutions. As a result, several advanced concepts of adsorption, a commercialized separation technology, have emerged. The availability of so many options means the industrialists, consultants and researchers experience problems in selecting the appropriate one. The present paper, through analysis of the type and concentration of VOCs, VOCs vs adsorbent suitability, the extent of separation required, and different adsorption techniques based on traditional and new advanced concepts, is an attempt to establish a qualitative guideline for the selection of the appropriate technique for recovery of VOCs.     

一种抗菌生物防护口罩的研制

具有抗菌功能的生物防护口罩对于预防呼吸道传染病的流行、保护人员健康具有重要的意义。本文采用化学键结合的方法将生物抗菌剂ε-聚赖氨酸(ε-PL)固定在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)非织造布上并与其它过滤材料复合,采用密合拱型结构设计研制出一种具有抗菌功能的生物防护口罩。实验结果表明,该口罩对菌悬液和微生物气溶胶的抗菌率分别为99.99%和81.9%,且抗菌性能稳定;对颗粒气溶胶和微生物气溶胶的过滤效率分别为99.32%和99.99%,在满足GB19083的基础上具有优良的生物防护性能。     

我国应关注ISO呼吸防护的标准化工作

本文介绍了国际标准化组织（ISO）正在开展的呼吸器标准化工作的情况,包括参与国家信息和工作分工情况,以及ISO呼吸器标准体系、产品分类、标准项目信息、产出、进展和进度,分析了ISO标准在未来对全球呼吸防护计数和产品市场发展的影响,并呼吁中国尽早采取主动行动参与其中,争取获得更多的话语权和掌握未来产品技术发展方向的主动权。     

自吸过滤式逃生呼吸器产品与标准分析

为了促进我国自吸过滤式逃生呼吸器技术和产品质量的提升,科学指导我国国家强制标准《呼吸防护自吸过滤式逃生呼吸器》的制定工作,通过调研分析当前国内外市场上自吸过滤式逃生呼吸器产品现状,系统梳理了相关装备及技术发展情况,研究表明产品的轻量化、防护的广谱性、使用的便捷性与可靠性是现有绝大多数自吸过滤式逃生呼吸器的核心性能要求。在此基础上,结合国外自吸过滤式逃生呼吸器标准,针对我国正在进行的自吸过滤式逃生呼吸器国家强制标准制定工作中应重点关注的问题进行了探讨,以期对下一步国家标准的制定工作提供基本思路和技术支撑。     

季铵盐离子液体改性活性炭及其热安全性研究*

为进一步提高活性炭对VOCs的吸附性能和热安全性,采用铵盐类离子液体改性原始活性炭,优化其理化性质。结果表明:改性活性炭表面生成新的无机盐化合物,C=O、-OH、C-O、-COOH和C-S基团增加;孔隙结构增多且分布均匀,比表面积及微孔体积增大;改性后活性炭对甲苯的吸附量提高3.14倍,吸附效率明显提升;在固定碳的燃烧阶段,改性活性炭活化能为54.44 kJ·mol-1,是改性前活性炭的1.38倍,活化能增大,物质稳定性增强;当粒径为120~150目及200目以上时,改性前后活性炭的自燃温度分别从328.4 ℃、319.3 ℃增长至355.1 ℃、345.7 ℃。因此,负载季铵盐离子液体可有效提高活性炭吸附性能和热安全性,研究结果可为优化VOCs处理工艺提供参考。