На фоне быстрого развития современной промышленности загрязнение летучими органическими соединениями (ЛОС) стало ключевой проблемой в управлении атмосферой. Активированный уголь стал основным материалом при очистке ЛОС благодаря своей уникальной пористой структуре и высокой удельной поверхности, особенно при удалении ЛОС активированным углем. Его богатая микропористая структура позволяет эффективно захватывать органические молекулы, такие как бензол, толуол и ксилол, и обеспечивать очистку выхлопных газов посредством физической адсорбции.
Выдающиеся характеристики активированного угля при очистке ЛОС объясняются его высокоразвитой пористой структурой и высокой адсорбционной способностью. Его удельная поверхность обычно может достигать 500–3000 квадратных метров на грамм, с многочисленными микропорами, которые могут эффективно захватывать различные молекулы летучих органических соединений. Когда загрязненный газ проходит через слой активированного угля, молекулы ЛОС прочно адсорбируются в порах, обеспечивая тем самым очистку. Активированный уголь демонстрирует чрезвычайно высокую эффективность удаления и эксплуатационную стабильность, особенно при работе с органическими отходами низкой концентрации и большим объемом воздуха. В настоящее время технология удаления летучих органических соединений из активированного угля широко применяется в различных областях, таких как производство покрытий, фармацевтика, производство резины и т. д., и стала одним из основных вариантов очистки промышленных газов.
Хотя активированный уголь обладает высокой адсорбционной способностью, его адсорбционная способность ограничена и постепенно насыщается после длительной-работы, требуя регенерации или замены. При неправильной утилизации выброшенный активированный уголь может стать причиной вторичного загрязнения. Поэтому научное управление регенерацией имеет решающее значение. В настоящее время для восстановления адсорбционных характеристик активированного угля обычно используются термическая десорбция, десорбция паром или каталитическое окисление. Среди них технология каталитического сжигания тщательно окисляет летучие органические соединения высокой концентрации, десорбированные при более низких температурах, не только обеспечивая безвредную очистку от вредных веществ, но также восстанавливая тепловую энергию и повышая энергоэффективность системы. Благодаря этому циклу «адсорбционной регенерации» удаление летучих органических соединений активированным углем становится более устойчивым, что значительно снижает расход материалов и эксплуатационные расходы, обеспечивая мощную поддержку предприятиям в достижении беспроигрышной ситуации с точки зрения защиты окружающей среды и экономических выгод. Кроме того, активированный уголь можно комбинировать с различными процессами, такими как система «адсорбционно-десорбционно-каталитического сжигания», для достижения непрерывной работы и рекуперации энергии. Исследование цеха автомобильного литья под давлением показывает, что после обработки системой общая концентрация неметановых углеводородов остается стабильной ниже 20 мг/м³, что значительно превышает стандарты выбросов.
Таким образом, удаление летучих органических соединений активированным углем является обязательным. Его эффективная адсорбционная способность, возобновляемость и экологические преимущества делают удаление летучих органических соединений из активированного угля важным путем для предприятий к достижению «зеленой» трансформации. В будущем, с развитием технологий регенерации, активированный уголь будет играть более важную роль в области очистки воздуха.