吲哚類,、硝基化合物,、烴類、醛類,、脂肪酸類,、醇類、酚類,、酯類以及有機鹵系衍生物等,。
該類有機物大多具有毒性，部分已被列為致癌物,，如氯乙烯,、苯、多環(huán)芳烴等,。多數(shù)VOC易燃易爆,，對生產(chǎn)企業(yè)的安全造成威脅；部分VOC對臭氧層具有破壞作用,，如氯氟烴(CFCs)和含氫氯氟烴(HCFCIs),。因此，需要經(jīng)濟有效的處理手段治理這些有機廢氣,，其中吸附技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用,。
VOC的處理方法可以分為兩類：一類是 具有破壞性的方法，如焚燒法和催化燃燒法等,，該方法可打斷VOC廢氣的化學(xué)鍵,，將VOC轉(zhuǎn)化成CO2和H2O；另一類是 非 破壞性方法,，即吸附法,，常用的回收方法有炭吸附法、冷凝法和膜分離法,。而在各種揮發(fā)性有機廢氣的治理方法中,， 活性炭凈化設(shè)備吸附法已經(jīng)占據(jù)了重要的地位并得到了廣泛應(yīng)用。吸附治理技術(shù)因而成為研究的重點,。
一,、吸附技術(shù)的分類
根據(jù)吸附質(zhì)和吸附劑之間吸附力的不同，吸附操作分為物理吸附與化學(xué)吸附兩大類,。
物理吸附又稱范德華吸附,，是 吸附劑分子與吸附質(zhì)分子間吸引力作用的結(jié)果，因其分子間的結(jié)合力較弱，故容易脫附,，如固體和氣體之間的分子弓I力大于氣體內(nèi)部分子之間的引力,，氣體就會凝結(jié)在固體表面上，吸附過程達(dá)到平衡時,，吸附在吸附劑上的吸附質(zhì)的蒸氣壓等于它在氣相中的分壓,。
化學(xué)吸附是 由吸附質(zhì)與吸附劑分子間化學(xué)健的作用所引起，其間的結(jié)合力比物理吸附大得多,，放出的熱量也大得多,，與化學(xué)反應(yīng)熱數(shù)量級相當(dāng)，過程往往不可逆,，化學(xué)吸附在催化反應(yīng)中起著重要作用,。
二、吸附機理及應(yīng)用特點分析
1,、吸附機理
吸附質(zhì)被吸附劑吸附的過程可分為三步：
第一步外擴散：吸附質(zhì)從流體主體通過擴散(分子擴散與對流擴散)傳遞到吸附劑顆粒的外表面,。因為流體與固體接觸時，在緊貼固體表面處有一層滯流膜,，所以這一步的速率主要取決于吸附質(zhì)以分子擴散通過這一滯流膜的傳遞速率,。
第二步內(nèi)擴散：吸附質(zhì)從吸附劑顆粒的外表面通過顆粒上的微孔擴散進(jìn)人顆粒內(nèi)部，到達(dá)顆粒的內(nèi)部表面,。
第三步吸附：吸附質(zhì)被吸附劑吸附在內(nèi)表面上,。對于物理吸附，第三步通常是 瞬間實現(xiàn)的,，所以吸附過程的速率通常由前二步?jīng)Q定,，據(jù)內(nèi)、外擴散速率的相對大小分為：外擴散控制,、內(nèi)擴散控制和內(nèi)外擴散聯(lián)合控制三種,。
2、吸附機理的特點
化學(xué)吸附熱與化學(xué)反應(yīng)熱相近,，比物理吸附熱大很多,。如CO2和氫在各種吸附劑上的化學(xué)吸附熱為83740J/mol和62800J/mol，而這兩種氣體的物理吸附熱約為25120J/mol和8374J/mol,。
物理吸附?jīng)]有很高的選擇性,，其主要取決于氣體或液體的物理性質(zhì)及吸附劑的特性。而化學(xué)吸附具有較高的選擇性,，如氯可以被鎢或鎳化學(xué)吸附,。
化學(xué)吸附時，溫度對吸附速率的影響較顯著,，溫度升高則吸附速率加快,，因其是 一個活化過程,，故又稱活化吸附。而物理吸附即使在低溫下,，吸附速率也可能較大,，因它不屬于活化吸附?；瘜W(xué)吸附總是 單分子層或單原子層，而物理吸附則不同,，低壓時,，一般是 單分子層，隨著吸附質(zhì)分壓增大,，吸附層可能轉(zhuǎn)變成多分子層,。
三、VOC治理中常用的吸附劑及應(yīng)用
吸附法的吸附效果主要取決于吸附劑性質(zhì),、氣相污染物種和吸附系統(tǒng)工藝條件(如操作溫度,、濕度等因素)，因而吸附法的關(guān)鍵問題就在于對吸附劑的選擇,。通常固體都具有一定的吸附能力,，但只有具有很高選擇性和很大吸附容量的固體才能作為工業(yè)吸附劑。吸附劑要具有密集的細(xì)孔結(jié)構(gòu),，內(nèi)表面積大,，吸附性能好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，耐酸堿,、耐水、耐高溫高壓,，不易破碎,，對空氣阻力小。常用的吸附劑主要有分子篩,、活性碳(顆粒狀)和活性碳纖維,、活性氧鋁、硅膠等,。
1,、吸附劑的選擇原則
吸附劑的性能對吸附操作的技術(shù)經(jīng)濟性指標(biāo)起著決定性的作用，吸附劑的選擇是 非 常重要的,，一般的選擇原則為：1)具有較大的平衡吸附量,。一般比表面積大的吸附劑的吸附能力也強；2)具有良好的吸附選擇性,；3)容易解吸,，即平衡吸附量與溫度或壓力具有較敏感的關(guān)系,；4)有一定的機械強度和耐磨性，性能穩(wěn)定,，床層壓降較低,，價格便宜等。
2,、常用的吸附劑及應(yīng)用
2.1,、合成沸石(分子篩)及在VOC治理領(lǐng)域應(yīng)用
沸石吸附劑是 具有特定而且均勻一致孔徑的多孔吸附劑，其只能允許比其微孔孔徑小的分子吸附上去,，比它孔徑大的分子則不能進(jìn)人,，有篩分子的作用，故稱為分子篩,。
分子篩早在1756年就被發(fā)現(xiàn),，但在工業(yè)上得到應(yīng)用，則是 在1954年美國聯(lián)合碳化物公司實現(xiàn)人工合成分子篩以后,。從此,，各國競相研究，相繼應(yīng)用,。我國是 在20世紀(jì)50年代末60年代初實現(xiàn)人工合成分子篩的研究,，并工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
據(jù)統(tǒng)計,，世界合成分子篩的型號已有100多種,，但用量較多、應(yīng)用較廣的仍是 A型,、X型和Y型,，其它用量不大。根據(jù)原料配比,、組成和制造方法不同,，可以制成不同孔徑(一般從3A到8A)和形狀(圓形、橢圓形)的分子篩,。
根據(jù)VOC廢氣成分的區(qū)別,，分子篩的具體參數(shù)也不盡相同，如標(biāo)稱孔徑,、堆積密度,、顆粒直徑、抗壓強度,、晶胞常數(shù),、比表面積等都有區(qū)別。分子篩是 極性吸附劑,，對極性分子,，尤其對水具有很大的親和力,。由于分子篩突出的吸附性能，使得它在吸附分離中有著廣泛的應(yīng)用,，主要用于各種氣體和液體的干燥,，芳烴或烷烴的分離及用作催化劑及催化劑載體等。
2.2,、活性炭及其在VOC治理領(lǐng)域應(yīng)用
活性炭是 黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳,。活性炭主成分除了碳以外還有氧,、氫等元素,。活性炭在結(jié)構(gòu)上由于微晶碳是 不規(guī)則排列,，在交叉連接之間有細(xì)孔，在活化時會產(chǎn)生碳組織缺陷,，因此它是 一種多孔炭,，堆積密度低，比表面積大,?；钚蕴繜o臭、無味,、無砂性,、不溶于任何溶劑，對各種氣體有選擇性的吸附能力,，對有機色素和含氮堿有高容量吸附能力,。每克總表面積可達(dá)500~1000㎡。相對密度約1.9~2.1,，表觀相對密度約0.08~0.45,。
活性炭的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展很快,，目前應(yīng)用較多的主要是 粉末狀,、顆粒狀的活性炭和活性碳纖維。除此之外,，蜂窩狀活性炭作為一種環(huán)保吸附材料,，被處理廢氣在通過蜂窩活性炭方孔時能充分與活性炭接觸，吸附效率高,，風(fēng)阻系數(shù)小,，具有優(yōu)良的吸附、脫附性能和氣體動力學(xué)性能,，采用蜂窩狀活性炭的環(huán)保設(shè)備廢氣處理凈化效率高,，吸附床體積小,，設(shè)備能耗低，能夠降低造價和運行成本,。
2.3,、新型吸附材料
近些年，各國對環(huán)保,、節(jié)能領(lǐng)域提出更高要求,，吸附劑的研發(fā)工作也取得了飛快的發(fā)展。碳分子篩是 一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑,。碳分子篩具有很小的微孔組成,，孔徑分布0.3~1mm之間，最大用途是 空氣分離制作純氮,。其吸附氧而得到純氮,，即可得到比原始空氣壓力稍低的氧氣。
吸附法的優(yōu)點在于去除效率高,、能耗低,、工藝成熟、脫附后溶劑可回收,。缺點是 設(shè)備龐大,、流程復(fù)雜、投資后的運行費用較高且有二次污染產(chǎn)生,，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或-雜質(zhì)時,，吸附劑易中毒。
在實踐中遇到的最常見的多孔材料(如活性炭,，硅膠和分子篩)的一些缺點,，如低吸附能力、易燃性,，并有與再生的問題,。因此，人們 一直專注新型多孔材料的吸附能力,、快速反應(yīng)動力學(xué)和高可逆性,。
因此，新型吸附劑的開發(fā)對擴大吸附分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域尤為重要,。與傳統(tǒng)吸附劑相比,，新型高效吸附劑可大大提高吸附VOC的能力，提高去除率,，極大降低排放氣中殘余VOC含量,。而新型金屬一有機骨架材料由于具備較高的空隙率、好的化學(xué)穩(wěn)定性,、可調(diào)的孔結(jié)構(gòu)和高的比表面積,，比其它的多孔材料具有更為廣泛的應(yīng)用前景,。
北京市華康中天國際環(huán)保節(jié)能科技有限公司（http://www.huakangcc.com）主要為玻璃制造、鋼鐵,、冶金,、電廠等行業(yè)提供 光催化凈化設(shè)備、 酸霧凈化設(shè)備,、及環(huán)境污染治理方案,。