VOCs沸石浓缩转轮净化系统在汽车涂装废气治理上的技术应用（二）

2沸石浓缩转轮处理汽车涂装VOCs技术

  2.1沸石的概念

  沸石是一种多孔性骨架型硅铝酸盐，选择吸附、高效吸附，可作为离子交换剂、吸附分离剂、催化剂;内部的孔穴对大小不同的分子可进行选择性吸附，通过改性得到新型的人造沸石，新型复合材料由于较高的空隙率、好的化学稳定性，可调的孔结构和高的比表面积(介孔壁上附有微孔)，大为提高了吸附VOC的能力。沸石在介孔孔壁上存在微孔结构，微孔对低浓度甲苯显示出了良好的吸附性能，这是因为沸石的孔径更大，在有序的介孔壁上附有微孔，这些结构上的差异使沸石的传质阻力非常小，从穿透点到吸附饱和之间的时间要短，吸附速率更快。沸石的比表面积为1126m2/g，平均孔径更大，介孔壁上附有微孔，因此传质阻力小，吸附有机物速率更快，微孔和介孔共存的特点，平均孔径大，对大分子和高浓度的VOCs具有更好的吸附能力。

  2.2沸石的制备

  将6g三嵌段共聚物P123溶于225mL1.6mol?L-1的盐酸溶液中,搅拌至溶解，将溶液转入40℃水浴中，600r?min-1下搅拌10min后逐滴加入13.8mL正硅酸乙酯(TEOS)，滴定完成后，继续搅拌24h，移入聚四氟乙烯内衬的晶化釜，100℃晶化24h后，冷却、抽滤、洗涤、烘干，以2℃?min-1的速率升至500℃，在该温度下焙烧5h去除模板剂，得到沸石。结构中含有大约20%的水分，因水分会受热而失去，溫度降低而再吸收，使得它在水中煮沸时会冒泡泡，故以希腊语“ZEO”(沸騰)和“litos”(石头)命名称为Zeolite(沸石)。1立方微米的这种“超级旅馆”内竟有100万个“房间”!的这些房间能根据“旅客”(分子和离子)的性别、高矮、胖瘦、嗜好的不同自动开门或挡驾，绝对不会让“胖子”到“瘦子”的房间去，也不会使高个子与矮个子同住一室。根据沸石的这一特性，人们用它来筛选分子，获得很好的效果。这对在工业废液中回收铜、铅、镉、镍、钼等金属微粒具有特别重要的意义。

  2.3沸石与活性炭吸附的比较

  活性炭成本较低，但存在寿命短、不稳定、受水气影响大、难脱附高沸点有机物、热气流再生过程中易发生火灾等缺点。

  沸石具有均匀微孔，其孔径与一般有机分子大小相当，具有耐高温、不可燃、良好的热稳定性和水热稳定性等优点。