摘要
针对炭素厂沥青烟吸附过滤装置存在吸附过滤介质需二次处理和它们之间相互摩擦产生粉尘造成二次污染等问题，结合炭素厂电极糊生产工艺，提出一种焦粉/活性炭一多孔氧化铝协同净化沥青烟技术，并对其净化性能进行了研究。 通过气相色谱质谱联用仪研究温度对沥青烟成分影响，发现沥青烟主要由多环芳烃(PAHs)组成，以不含取代基的菲、蒽、荧蒽、芘、苯并(a)蒽等3～4环芳烃为主，而取代基以甲基、二甲基的形式分布在2～3环芳烃上。随着温度的升高，沥青烟中美国环境保护署(U.S，EPA)优控的PAHs的比例降低，但当量浓度和毒性当量浓度都有较大增加，且当量浓度以3～4环芳烃为主，毒性当量浓度以5环芳烃贡献最大。 通过固定床实验装置研究了滤料厚度、滤料粒径、过滤风速和烟气温度对焦粉、活性炭消减沥青烟中PAHs及其毒性的影响，当滤料厚度大于30mm、粒径小于2mm、过滤风速小于0.2m/s和烟气温度低于50℃时，焦粉、活性炭对沥青烟中3环及以上PAHs当量浓度消减可达90％以上，而对其毒性当量浓度消减可达95％以上。 采用Langmuir等温吸附模型对焦粉、活性炭和多孔氧化铝进行萘吸附动力学分析，发现萘在焦粉、活性炭和多孔氧化铝上的吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程，吸附动力学行为可以用Langmuir吸附动力学方程描述，吸附热力学研究表明萘在焦粉、活性炭和多孔氧化铝上的吸附是放热过程，低温有利于吸附萘。 通过研究滤料粒径、滤料厚度和过滤风速对沥青烟净化效率的影响，发现当滤料粒径为3～5mm，滤料厚度为15cm，过滤风速从0.1m/s增加到0.5m/s时，焦粉和活性炭对沥青烟的净化效率分别从95.5％、96.8％降低至89.3％、91.3％，阻力由47Pa增加至145Pa，而焦粉和活性炭与多孔氧化铝协同净化沥青烟时，净化效率可提高3％～7％。
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