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随着我国工业的不断发展,各种工业排放污染物也在快速的增加,有机废气的来源广泛,其中主要包括喷漆、印刷、脱脂、粘合剂、制药、塑料和橡胶加工等行业的废气等。近几十年来,人们逐渐认识到有机废气对环境和人类健康的巨大危害性,因此在环境工程领域对有机废气的治理越来越受到人们的重视。活性炭吸附法是比较广泛采用的净化挥发性有机气体的方法之一,但是它受到成本、再生等因素的制约,国内外很多学者在寻求能够代替活性炭的碳基吸附剂。半焦是煤在较低温度下(600~700℃)热解的产物,其比表面积较活性炭的小,但因其尚未热解完全,内部含有较多的氢和氧,有较丰富的孔隙及表面结构,故化学改性比较容易,而且价格较为低廉。半焦必将成为具有极大市场吸引力的新型吸附剂。本文主要探讨半焦吸附剂对挥发性有机气体的吸附机理。通过比较大同半焦原料和神木半焦原料的吸附性能,借助物性参数测定与结构表征,研究影响活性半焦吸附有机废气的内在因素,选择合适的制备活性半焦的原料;通过不同的活化方法,并对其进行活性评价,考察热处理的温度、表面酸碱性对活性半焦的吸附性能的影响,优化活性半焦的制备方法;通过正交实验,对比不同吸附条件,探讨影响活性半焦吸附性能的因素,为工业应用提供参数参考。研究结果表明:与神木半焦原料相比,大同半焦比表面积和孔容较大,挥发分含量高,灰分含量低,含氧量高于10%,这种特性有利于后续的活化工艺,也有较好的吸附性能,比较适合作制备活性半焦的原料。硝酸活化的作用,一是脱灰;二是使表面发生氧化反应在半焦表面形成含氧基团;三是硝酸活化有利于提高半焦孔容和比表面积,进而提高半焦对挥发性有机气体的吸附能力。高温热处理能使半焦的比表面积增加。HNO3加高温热处理,能改变半焦表面酸碱性,有利于活化半焦对挥发性有机气体的吸附。大同半焦用45%的硝酸溶液于80℃下浸泡4小时后,水洗至pH6左右,在烘箱中110℃下烘干至恒重;在400℃下在氮气流中高温处理2小时。这种方法制备出来的活性半焦对挥发性有机气体的吸附性能较好。正交实验表明,影响影响活性半焦吸附性能的因素顺序是:入口浓度>气体流速>床层高度。低流量高浓度,有利于提高活性半焦的吸附容量。进口气体温度在40℃左右,吸附效果较好。