工业炉窑VOCs废气吸附-脱附-催化一体化净化技术研究-论文

针对小型企业工业炉窑VOCs低浓度、不连续的排放特点，以商用活性炭为吸附材料，采用自制Pd-Ce/Al2O3双元催化剂开展工业炉窑VOCs废气吸附-脱附-催化一体化净化技术研究，通过BET、SEM和TG表征手段对吸脱附再生前后的活性炭进行表征测试。以甲苯为探针分子，考察不同脱附时间、烟气稀释倍数、催化温度及烟气循环次数对该工艺净化甲苯废气性能的影响。研究表明100 ℃下热脱附1 h即可将吸附物质基本脱除，催化温度为320 ℃时，甲苯即可完全催化氧化；系统循环操作10～15次后，活性炭材料在100 ℃下焙烧6 h进行彻底再生，具有最好的经济效益。表征结果表明，经多次热再生后，活性炭孔道存在部分坍塌，比表面积由889 m2/g降至688 m2/g，孔容由0.50 mL/g降至0.37 mL/g，孔径无明显变化，均在2.2 nm左右；这与SEM观察到的活性炭表面褶皱减少相吻合，说明多次热再生后活性炭孔道存在一定程度的坍塌，但依然保持介孔特性；TG曲线中再生后活性炭失重曲线略低于新鲜活性炭，进一步证明多次热再生对活性炭孔道结构存在一定的破坏性。