活性炭吸附过程中放热的原因主要涉及以下两点:
物理吸附与化学吸附
物理吸附:由范德华力引起的吸附现象,也称为范德华吸附。这种吸附过程中,污染物分子与活性炭分子之间的作用力较弱,不会改变污染物的化学性质,因此是放热过程。
化学吸附:伴随着电荷移动或生成化学键的吸附过程。这种吸附过程中,污染物分子与活性炭分子之间形成化学键,导致能量释放,因此也是放热过程。
吸附质化学反应放热
在工业生产中,VOCs成分复杂,可能含有不相容的有机分子。当这些分子被活性炭吸附时,可能会发生化学反应并释放热量。如果热量不能及时排出,会在床层形成局部热点。
热量积聚与热移出
吸附过程中释放的热量主要通过对流方式移出。如果热量积聚无法及时排出,可能会达到着火点,存在一定的安全风险。
综上所述,活性炭吸附过程中放热主要是由于物理吸附和化学吸附过程中分子间作用力的变化导致的能量释放。此外,吸附质之间的化学反应也可能产生热量,需要及时移出以避免安全隐患。