引起活性炭“中毒”的常见原因有哪些?
在废气处理中,活性炭的中毒(劣化)是指其吸附能力因污染物或环境条件的影响而显著下降甚至失效的现象。这种现象可能由物理堵塞、化学不可逆吸附或结构破坏引起,以下是详细解析:
1、物理堵塞(孔道阻塞)
- 大分子/颗粒物沉积:废气中含有的油脂、聚合物、粉尘等大分子或固体颗粒会堵塞活性炭的孔隙(尤其是微孔),导致有效吸附面积减少。
- 案例:喷涂废气中的漆雾颗粒、厨房油烟中的油脂。
2、化学中毒(不可逆吸附)
-强极性/反应性物质:某些污染物(如强酸/碱气体、臭氧、氯气)与活性炭表面的官能团发生化学反应,破坏其化学结构。
- 例:H₂S被氧化为硫单质,覆盖活性炭表面;酸性气体(SO₂、NOx)与表面羟基反应。
- 不可逆吸附:部分污染物(如某些重金属、强极性有机物)与活性炭结合力过强,无法通过常规再生手段脱附。
3、湿度影响
- 水蒸气竞争吸附:废气中高湿度会导致水分子优先占据活性炭孔隙,降低对目标污染物的吸附能力(尤其对非极性物质影响显著)。
4、高温或氧化破坏
- 高温分解:长期暴露于高温(>150℃)可能使活性炭氧化或孔隙结构坍塌。
- 氧化剂腐蚀:臭氧、氧气在高温下加速活性炭氧化,导致表面官能团失效。
5、机械磨损
- 气流冲刷:高速气流或频繁振动导致活性炭颗粒破碎,孔隙结构破坏。