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，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，部分已被吸附的吸附組分可因分子熱運動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，達(dá)到吸附平衡。吸附平衡時，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，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)間歇排氣的間隔時間大于吸附劑再生所用時間時，可在原吸附器內(nèi)進(jìn)行吸附劑的再生；當(dāng)排氣間歇時間小于生所用時間時，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。

在用兩臺吸附器并聯(lián)時，其中一臺吸附器進(jìn)行吸附操作，另一臺吸附器則進(jìn)行再生操作，一般是在再生周期小于吸附周期時應(yīng)用。當(dāng)再生周期大于吸附周期時，則需用三臺吸附器并聯(lián)組成流程，其中一臺進(jìn)行吸附，一臺進(jìn)行再生，而第三臺則進(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、移動床吸附器等組成。流程特點是在吸附操作進(jìn)行的同時，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充到床內(nèi)，即吸附與吸附劑的再生是不間斷地同時進(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，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

(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間后，吸附能力會明顯下降乃至喪失，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)備費用和操作費用大幅度增加，并且使整個吸附操作繁雜，因此這是限制吸附法更廣泛使用的一個主要原因。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。