液化再生技术在活性炭纤维VOC吸附中的应用研究

挥发性有机化合物（VOC）是工业生产中常见的污染物，其高效治理对环境保护具有重要意义。活性炭纤维（ACF）因其高比表面积和丰富的微孔结构，成为VOC吸附的理想材料。然而，传统热再生技术存在能耗高、易造成纤维结构损伤等问题。液化再生技术作为一种新兴再生方法，通过溶剂解吸实现ACF的循环利用，近年来受到广泛关注。

液化再生技术的核心在于选择合适的溶剂体系。研究表明，极性溶剂（如乙醇、丙酮）对非极性VOC（如苯系物）的解吸效率可达90%以上，而非极性溶剂（如正己烷）更适用于极性VOC（如醛类）的脱附。其机理主要基于相似相溶原理，通过分子间作用力破坏VOC与ACF表面的吸附键。实验数据表明，在40至60摄氏度的温和条件下，液化再生的ACF吸附容量可恢复至初始值的95%以上，远优于传统高温再生（通常仅恢复80%至85%）。

该技术的优势体现在三个方面：一是能耗显著降低，相比500摄氏度以上的热再生，液化过程能耗减少约60%；二是纤维结构保持良好，扫描电镜显示经10次循环后ACF孔径分布无明显变化；三是可实现VOC资源化回收，解吸液经蒸馏后可分离出高纯度有机物。但需注意溶剂选择需匹配VOC特性，且存在二次污染风险，需配套溶剂回收装置。

未来研究应聚焦于绿色溶剂的开发及复合再生工艺的优化。例如，超临界CO2辅助液化再生可进一步提升解吸效率，同时避免有机溶剂残留。此外，建立ACF吸附液化再生的动力学模型，将为工业化应用提供理论支撑。

综上所述，液化再生技术为ACF的可持续利用提供了新思路，其低能耗、高再生率的特性符合绿色化工发展方向，在喷涂、印刷等行业VOC治理中具有广阔应用前景。