临朐县海源活性炭厂-平乡淄博活性炭

硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气，其中含有NO,，危害。我国现有硝酸生产工厂50多家，硝酸尾气中NO，的浓度一般为(500~1000) mg/L，每年排入大气的NO,(以NO2计)约为6万吨。如果能回收这些 NO,，不仅控制了对环境的污染，同时可以增产硝酸，降低生产成本”。
目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作，研究表明，淄博活性炭净化气中NO，浓度可控制在低于0.02%，对应尾气中 NO，浓度从0.04%~0.8%，回收气中NO，浓度变化范围可从0.8%~5%可以返回系统生产硝酸。
对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术，西南化工研究设计院已开发或功，并申报国家专利。对烟道气中氮氧化物的脱除，根据烟道气组成采用 TSA法与其他化学技术处理法可有效控制氮氧化物的排放量。
提纯一氧化碳
我国每年生产黄磷40X10t，生产过程中每生产1t黄磷会产生2500m气，每年产生的尾气量达10X10°m，其主要成分为一氧化碳(85%~90%) CO是一种易燃的气体，又是一种重要的碳化工原料。尾气中含有的 P、S、As、F等及其化合物的有毒组分未经处理排放到大气中将严重污染境，，所以有效处理黄磷尾气具有非常重要的意义。近年来国内外在净化黄磷尾气和开发黄磷尾气领域已开展了较多工作，其中西南化研究院开展了尾气处理的动态吸附研究实验，取得了可循环操作的TSA 净化流程，并结合自己的CO提纯专有技术，已转让一套采用吸附法从黄磷尾气化并提纯CO 的工业装置。

活性炭可以再生:活性炭本身的污染小。就活性炭以外的吸附剂来看，硅胶、活性氧化铝对于具有碱性或者极性强的分子结构的气体显示出亲和性，并很容易受到由于它们对水蒸气强烈地吸附而形成的妨碍、所以对所有的有机气体的吸附力都很弱。沸石对于多种分子。按分子大小显示出不同的吸附亲和力，而具有分子筛作用，这种作用由于水器气而受到很大妨碍。磺化煤对于氨、胺等碱性气体，碱石灰对于盐酸等酸性气体各有吸附力，但这两种吸附剂不具有多孔性，气体吸收速度缓慢等，各都具有特异性的吸附力。与这些吸附剂相比，活性炭可以说是用途广的一种吸附剂。
活性炭是用途广的一种吸附剂，吸附流程有以下三种形式。
(1)间歇式流程常用单个吸附器。应用于废气间歇排放、排气量较小。排气浓度较低的情况。吸附饱和后需要再生。当间歇排气的间隔时间大于再生所用的时间，可在吸附器内再生;当间歇排气时间小于再生所用时间时、可将吸附器内的活性炭更换，将失效淄博活性炭集中再生。
(2)半连续式流程由两台并联组成。普遍应用的流程，既可用于处理间歇排气，又可用于连续排气。其中一台吸附器进行吸附，另一台吸附器进行再生。
(3)连续式流程由连续操作的流化吸附器、移动床吸附器等组成、理连续排出废气，不断有用过的活性炭移出床外再生，并不断有新鲜的活性发或再生的活性炭补充到床内。
用活性炭吸附气体中的污染物，一般要避免高温，因为吸附量随温度上高含尘量。

生产排放的二氧化硫废气可分为两类，有色冶炼厂等排放的高浓度废气，都以低.5%，如不于治理排放，严重污染空气。接触氧化法回收硫酸:火电厂等锅炉烟气量大、浓度低， 烟气脱硫技术有两百多种，目前火电厂应用的仅约十种，常用的有湿式石灰石-石膏工艺、喷雾干燥工艺、炉内喷钙扣炉后增湿工艺，循环流化床工艺等，应用活性炭治理工艺也在不断开发，已有较成熟的工业应用，活性炭中的二氧化硫吸附，在低温(20~100℃)主要是物理吸附:在中温(100~150℃)主要是化学吸附，活性炭表面对二氧化硫和氧的反应具有催化作用，生成三氧化硫，从而与水生成硫酸;在高温(>250℃)几乎全是化学吸附。活性炭吸附二氧化硫而生成硫酸，回取、浓缩成70%硫酸，再可制磷肥，
国外烟气脱硫的吸附床型有多种:例如日立工艺用固定床，Westvco 工艺用沸腾床，住友BF工艺用移动床，其中以移动床工艺较为成熟，这种方法在再生时产生大量稀硫酸，产出高浓度的二氧化硫，可通过现有的成熟工艺转变为硫黄或浓硫酸等化工产品，变害为利，是一种除尘和脱硫率高的不产生二次污染的技术;松木坪电厂采用活性炭吸附塔，入口二氧化硫浓度3200mL/m.效率>90%，100g活性炭吸附量>12.3g。脱除废气中的二氧化硫也可应用装填活性炭的滴流反应器。影响反应器性能的主要操作参数是气体空速、床层温度、操作周期、液体喷淋时间占整个周期的百分比以及喷淋液中的硫酸浓度，在较低的床层温度下，升高温度有利于二氧化硫的脱除，而在较高温度下由于气体溶解度的下降和床层过快失水，使温度的影响不显著。
活性炭浸清含碘物作为催化剂，用于烟气脱硫的优点是:反应过程中的碘能将二氧化硫催化氧化为硫酸，碘还原为碘化氢，碘化氢在活性炭上氧化为碘，从而循环反应，大大提高了活性炭对二氧化硫的吸附量，炭表面形成了活性中心，从而促进催化氧化的进行。通过测定不同时间活性炭上三氧化硫的蓄积量的研究，发现整个过程可分为两个不同反应机理的阶段，在三氧化硫蓄积量小的情况下，三氧化硫对二氧化硫和氧的吸附不产生影响;在三氧化硫蓄积量达到一定程度后，则成为一种阻抑物。2治理含氮氧化物废气
氮氧化物(NO，)种类很多，主要的是一氧化氮和二氧化氮，也是形成酸雨和光化学烟雾前体的污染物。污染源来自燃料的燃烧、机动车和硝酸氮肥等化工厂，大部分燃烧方式中排放物的主要成分为NO，占NO，总量的90%
以上，
氮或烟气脱硝的方法很多，可分为催化还
烟气中脱除氮氧化物， 法、液体吸收法和吸附法，吸附法中常用的吸附剂是活性炭，活性炭对低浓
度氮氧化物具有较高的吸附NO:能力和使NO成为NO:的氧化能力;也有特

活性炭在气相中的应用
吸附量小，因此适用于有机废气净化，且当活性炭吸附达到饱和时，可用水蒸气再生，回收有用成分。活性炭吸附法对低浓度溶剂并且对几乎所有溶剂都能进行有效的处理。特别是低浓度溶剂的活性炭吸附法中，可以比较容易地净化到mg/kg程度。这种倾向，在以防治公害为目的的回收中，显示出活性炭吸附法的性。
1.活性炭溶剂回收原理
溶剂回收，是旨在通过一定的回收工艺将有机废气回收并可以重复应用到生产中，减少大气污染、降低生产成本。活性炭吸附法用于溶剂回收，是通过将有机溶剂蒸气通入活性炭吸附塔中，利用活性炭优良的吸附性能吸附并脱除有机蒸气、净化空气。吸附饱和的活性炭，可以采用水蒸气进行再生，再生后的活性炭可以循环使用。
活性炭溶剂回收技术适合于溶剂蒸气浓度为1~20g/cm的气体回收溶剂，而且其回收效率大于90%;溶剂蒸气浓度与空气混合物的浓度能够保持低于爆炸下限，所以生产比较安全;活性炭回收溶剂成本低，工艺简单，适用范围广。
2.回收溶剂技术对活性炭的质量要求
活性炭用于溶剂吸附回收，需要循环使用，所以要求活性炭具有良好的化学稳定性、耐磨性、吸附容量以及较小的床层阻力。目前我国溶剂回收用活性炭已大量生产，其中煤基溶剂回收用活性炭生产主要集中在我国西北宁夏回族自治区及周边地区，年生产能力已超过8万吨，产品主要质量指标见表6-5。与球形活性炭相比，柱状活性炭存在床层阻力大、气固接触面积小等问题，国外开发生产球形活性炭用于溶剂回收，显著提高溶剂回收效率。但国内活性炭生产企业，由于没有解决球形活性炭的强度问题，所以没有大规模的生产。
表6-5 煤基柱状溶剂回收活性炭主要质量指标
直径/mm 堆密度/(g/L) 灰分/% CCL吸附值/% 碘值/(mg/g)
1.5-5 380~520 4~14 60-90 900-1050
除用于溶剂回收的煤基活性炭外，各种常用的溶剂回收用活性炭的性质见表 6-6。
表 6-6 常用的各种溶剂回收用活性炭的性质
项目 成型颗粒状 破碎炭 粉末炭 纤维状炭 球形炭
制造原料材、果壳、果核煤、石油系、木煤、木材壳、果核煤、木材、果合成纤维、石油系、煤沥青等煤、石油系

室内用活性炭的功能和应用
据统计，人类约有70%的时间在室内度过。比起室外空气污染，室内境污染对健康的危害更为直接，危害程度更大。20世纪70年代出现的“建筑物综合征”、“军团病”等病症经研究发现与室内空气有关，之后研究发肺癌和哮喘也与室内空气污染有关，甚至新生儿畸形、智力低下等问题主要因也是室内空气污染。这些研究结果使得人们越来越重视室内环境污染。有部门评估了室内空气污染的结果，显示我国每年由室内污染引起的超额死亡已达十余万人，并且在逐年增加[20]。目前，室内空气污染的治理方法主要吸附法、化学喷涂法、光催化氧化法等，其中活性炭吸附法由于其治理效好、使用方便、成本低等优点而广泛应用。
室内污染源种类、危害及来源
室内空气污染物种类繁多，主要有生物性污染物(细菌)、化学性污染(甲醛、甲苯、苯等挥发性有机物)、放射性污染物(氧及其子体)。这些污染来源广泛，但是浓度较低，属于低浓度污染物[21]。活性炭用于室内污染物理主要是针对化学性污染物。
1.甲醛污染
甲醛(formaldehyde)，一种室温下无色具有强烈刺激性气味的气体，易于水以及乙醇、乙醚等有机溶剂，其40%的水溶液称为“福尔马林”，是医行业普遍采用的消毒剂。甲醛还是重要的工业原料和试剂，主要用作合成脂、燃料、药品、试剂和多种化工产品，如脲醛树脂、三聚氰胺甲醛、氨基醛树脂、酚醛树脂等。
室内甲醛主要来源于以下几个方面:用作室内装饰的胶合板;②用人造板制作的家具:
③含甲醛的装饰材料如墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料等;

活性炭在制备过程中，由于活化剂(水蒸气、氢氧化钾、磷酸等)侵蚀活化作用，产生大量的孔隙结构，这些孔隙结构的形成，增加了活性炭的比表面积，使其具备的吸附能力。活性炭的吸附能力不但与其孔隙结构有关，还与其表面化学性质一-表面的化学官能团、表面杂原子和化合物有关。不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别。在活化过程中，活性炭的表面会形成大量的羟基、羧基、羰基等含氧表面配合物，不同种类的含氧基团是活性炭的活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性等。这些构成了活性炭性能的多样性，同时影响活性炭与活性组分的结合能力。一般而言，活性炭表面含氧官能团中的酸性化合物越丰富，吸附极性化合物的效率越高;而碱性化合物较多的活性炭易吸附极性较弱的或非极性的物质。
为了增强活性炭的吸附能力，常常对其进行改性处理。通过化学氧化、还原以及负载等改性方法可使活性炭表面的化学性质发生改变，增加酸碱基团的相对含量可选择吸附极性不同的物质，或通过增加特定的表面杂原子或化合物来增强对特定吸附质的吸附。