ホルムアルデヒド除去のための吸着剤の吸着性性能と熱処理関連の再生の評価

屋内大気汚染は依然として大きな懸念事項であり、ホルムアルデヒド（HCHO）は、その長い排出期間と皮膚アレルギー、咳、気管支炎などの関連する健康リスクのために主要な貢献者です。この研究では、HCHO除去のために選択されたさまざまな吸着剤（バイオ炭、活性炭、ゼオライトA、X、およびY）の吸着性能と経済効率を評価しました。吸着剤の再生に対する熱処理の影響も評価されました。実験装置は、吸着分析用に設計された電気化学センサーを備えた吸着カラムとHCHO濃度メーターを特徴としていました。Zeolite Xは、吸着性能が最も高く、その後、ゼオライトA、ゼオライトY、活性炭、およびバイオ炭が続きました。すべての吸着剤は、吸着カラムの長さ/直径（L/D）比が長くなるHCHO除去率の増加を示しました。ゼオライトAは、最高の経済効率を実証し、その後にゼオライトX、活性炭、ゼオライトY、およびバイオチャーが続きました。L/D比が高いほど、経済効率が向上し、置換サイクルが長くなりました（吸着性能の高い吸着剤置換の最適なタイミング）。さまざまな熱処理条件（150、120、および80°C）および期間（60、45、および30分）での吸着剤再生の感度分析により、吸着効率の最小変化（±3％）が明らかになりました。結果は、エネルギー効率の高い熱処理条件（80°C、30分）での吸着剤再生の可能性を示していました。結論として、この研究は、HCHO吸着と除去のための最適な吸着剤の選択のための吸着性能、交換サイクル、経済効率、再生パフォーマンスなどの要因を考慮して、包括的な評価の重要性を強調しています。この研究は、吸着の重要性を強調しています。ホルムアルデヒドおよび同様の揮発性有機化合物（VOC）を除去するための技術。活性炭やゼオライトなどの従来の戦略に加えて、環境に優しいバイオ炭などの代替吸着剤の可能性を強調しています。私たちの調査結果は、エネルギー効率の高い熱処理条件下での吸着剤再生の実現可能性を示しています。これらの結果は、屋内の大気の質を改善し、環境汚染物質を減らし、細かいほこりやVOCなどの大気汚染物質に対する反応を高めることを約束します。

Indoor air pollution remains a major concern, with formaldehyde (HCHO) a primary contributor due to its long emission period and associated health risks, including skin allergies, coughing, and bronchitis. This study evaluated the adsorption performance and economic efficiency of various adsorbents (biochar, activated carbon, zeolites A, X, and Y) selected for HCHO removal. The impact of thermal treatment on adsorbent regeneration was also assessed. The experimental apparatus featured an adsorption column and HCHO concentration meter with an electrochemical sensor designed for adsorption analysis. Zeolite X exhibited the highest adsorption performance, followed by zeolite A, zeolite Y, activated carbon, and biochar. All adsorbents displayed increased HCHO removal rates with an extended length/diameter (L/D) ratio of the adsorption column. Zeolite A demonstrated the highest economic efficiency, followed by zeolite X, activated carbon, zeolite Y, and biochar. Higher L/D ratios improved economic efficiency and prolonged the replacement cycle (the optimal timing for adsorbent replacement to maintain high adsorption performance). Sensitivity analysis of adsorbent regeneration under varying thermal treatment conditions (150, 120, and 80°C) and durations (60, 45, and 30 min) revealed minimal changes in adsorption efficiency (±3%). The results indicated the potential of adsorbent regeneration under energy-efficient thermal treatment conditions (80°C, 30 min). In conclusion, this study underscores the importance of a comprehensive assessment, considering factors such as adsorption performance, replacement cycle, economic efficiency, and regeneration performance for the selection of optimal adsorbents for HCHO adsorption and removal.Implications: This study underscores the importance of adsorption technology for the removal of formaldehyde and similar volatile organic compounds (VOCs), highlighting the potential of alternative adsorbents, such as environmentally friendly biochar, in addition to traditional strategies, such as activated carbon and zeolites. Our findings demonstrate the feasibility of adsorbent regeneration under energy-efficient thermal treatment conditions. These results hold promise for improving indoor air quality, reducing environmental pollutants, and enhancing responses to air contaminants like fine dust and VOCs.