活性炭和沸石分子筛处理非稳定排放VOCs气体的性能比较（三）

2.3活性炭和沸石分子筛固定床的二甲苯吸附穿透曲线

   图5所示为二甲苯气体通过相同高度的活性炭和沸石分子筛吸附柱时的吸附穿透曲线。选取的吸附床截面风速分别约为0.3、0.4和0.5m˙s-1,活性炭动态吸附实验的进口浓度分别约288.2、315.8和301.0mg˙m-3;沸石分子筛实验动态吸附实验的进口浓度分别约为299.9、301.2和296.7mg˙m-3,吸附系统恒温30℃。

   结果显示沸石分子筛和活性炭的各风速工况的穿透曲线均为典型的S型曲线。以出口浓度为进口浓度的5%时作为穿透点,沸石分子筛在0.3、0.4和0.5m˙s-1工况下的穿透时间分别约为15.5、11.5和9.5h;活性炭在0.3、0.4和0.5m˙s-1工况下的穿透时间分别约为19、12.5和9h。可见,沸石分子筛在断面风速较大时,吸附穿透时间已经超过活性炭,亦可维持较好的吸附速度。从达到吸附平衡的时间来看,活性炭的吸附饱和时间均大于沸石分子筛,故平衡吸附量也高于沸石分子筛,这与前述表征结果一致,活性炭是含有微孔和中孔的多孔结构,比表面积较大,吸附量更大。在一定程度上,活性炭吸附二甲苯更有利。在30℃、进气浓度为300mg˙m-3实验条件时,不同截面速度下的活性炭和沸石分子筛的单位传质区长度的平均传质量如表3所示,当截面速度为0.3~0.5m˙s-1时,沸石分子筛单位传质区长度平均传质量是活性炭的约1.42~1.66倍,说明沸石分子筛吸附速率更快。随着风速的升高,吸附床紊流程度随之加大,平均传质量随之增加。