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挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)在常温下以蒸汽的形式存在于空气中,大多具有刺激性、毒性和致癌性,长期接触会损害人体健康并诱发癌症;作为PM2.5的前驱物,VOCs是造成雾霾的元凶之一,公众健康和生存环境已经严重受到威胁。无所不在的VOCs以其危害性和对大气污染的严重性,早已受到了国内外的广泛关注,对其的处理更是迫在眉睫。对于无回收利用价值的低浓度VOCs废气而言,吸附法因其操作方便等优点,在石化、油漆涂料、化学制造等行业的工业废气处理中被广泛应用。实际生产生活中,排放的VOCs废气成分较多,有必要探讨双组分以及多组分VOCs废气的吸附污染治理。由于研究VOCs在分子筛上的吸附动力学及竞争吸附鲜有报道,因此有必要开展研究工作,从而为工业放大及生产应用奠定基础。本研究采用以浸渍法制备的Cu-Mn-Ce负载型分子筛为固定床填充材料,以甲苯、乙酸乙酯和丙酮作为VOCs的典型代表,考察了单组分和多组分VOCs在固定床上的吸附特性,同时对Cu-Mn-Ce负载型分子筛吸附VOCs的动力学进行了分析研究。试验研究基础上,得到如下研究成果:(1)单因子实验中,得到甲苯吸附的最佳参数条件为:空气流量Q=0.5m3/h、气体浓度C=400mg/m3和吸附剂量A=800g。(2)本研究中决定Cu-Mn-Ce/5A吸附床层吸附性能的主要因素是VOCs的极性,随着有机分子极性的增大,甲苯、乙酸乙酯和丙酮在负载型分子筛上的吸附性能不断提高。(3)Cu-Mn-Ce/5A吸附剂的吸附等温线属于I型等温线,为Langmuir单层可逆吸附过程。根据甲苯、乙酸乙酯和丙酮的吸附等温线以及Langmuir方程的拟合结果可得到:同等条件下,三种有机物的饱和吸附量由大到小的顺序是:丙酮>乙酸乙酯>甲苯。根据其吸附不同组分VOCs之后的比表面积等指标比较,三种不同吸附质中丙酮的吸附性能最好,甲苯最差。(4)负载型分子筛对于单组分和多组分VOCs的吸附穿透过程大体上相似,但后者的穿透时间显著缩短,单位质量吸附剂吸附量明显下降,穿透曲线上出现了明显的“驼峰”,认为其吸附穿透过程存在共吸附和竞争吸附现象。(5)选择Thomas模型和Yoon-Nelson模型模拟吸附过程,发现))/(ln(0CCC?与时间t之间存在线性关系。实验表明,这两个模型能够直观的反映吸附过程中两个重要的变量之间的关系,可以较好的应用于模拟气体的吸附特性研究。(6)Yoon-Nelson模型能够较好模拟Cu-Mn-Ce/5A吸附床吸附不同组分VOCs的吸附过程,说明Cu-Mn-Ce/5A吸附床对不同组分VOCs出口浓度与吸附时间存在固定的关联,这对工业放大及生产应用具有实际的指导意义。