丰宁淄博活性炭-废气废水处理活性炭
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精制氢气活性炭难以吸附氢气。因此,精制时是用活性炭从原料气体中吸附氢以外的气体,把未吸附的氢气作为产品取出(10]。吸附槽的结构是下部充填除去水的氧化铝,中部是沸石,上部是活性炭。标准吸附周期是5min。
在羰基合成气体的场合,反应副产物尽管微量,但在反应过程中成为阻碍反应的物质,作为吸附剂保护床的形态设置的预期处理装置活性发槽,将吸附除去这种反应副产物,所以,结果能够提高反应得率和催化剂的寿命。
精制氦气氦气与上述的氢气一样是难以被活性炭吸附的气体,因此,氦气的精制也是用活性炭从原料气体中吸附氦气以外的气体后,把未吸附的气体作为产品收集起来。氦气是稀有气体,价格很贵。氦气精制主要应用于吸附除去氦气在循环使用过程中以杂质形态而混入的空气,提高再次循环使用的纯度。通常含在原气体中的空气量为5%~10%,用压力回转吸附装置将空气含量降低到10x10-6以下,吸附槽至少有2个,吸附周期为5min,由于要避开高压气体管理法,吸附压力多数小于10kg/cm。
活性炭压力回转吸附法分离气体
压力回转吸附法分离气体是通过在比较短的周期时间内,将压力下吸附与减压下吸附再生操作反复进行来实现吸附成分与易吸附成分的分离操作。
(1)氮气的压力回转吸附氮气的压力回转吸附是从原料空气中吸附除去氧气、二氧化碳及水分而获得氮气产品的分离过程,常使用分子筛活性炭。该法是利用不同气体向分子筛活性炭的吸附速度差异进行分离的[10],工艺流程见图6-在相同的压力下,氮气、氩气、氧气的平衡吸附量差别并不大,但与分子筛活性炭的吸附速度相差40倍左右。因此,通过采用适当的吸附时间的方法,便能进行高度分离。现在,在压力回转吸附装置中,吸附时间为1~2min的场合,使用吸附速度大的和短周期型分子活性炭有利,在重视得率的场合,使用吸附小的长周期型分子筛活性炭有利。此外,吸附速度及平衡吸附量都受温度的影响较大,可以分别在寒冷地区使用种分子筛活性炭,在温暖的地方使用后一种分子筛。
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。
活性炭用于“三苯”废气吸附净化,有三种工艺:
一是活性炭吸附脱附回收。活性炭吸附一定量污染物后,用水蒸气进行脱附,并进行冷凝分离,回收溶剂。该工艺适合处理单一组分废气,但投资较大,不适于小厂使用。
二是活性炭吸附催化燃烧。活性炭吸附污染物后,用热风解吸,解吸下来的污染物采取催化燃烧。该工艺适合处理大风量有机废气,无二次污染,自动控制能力高。但由于活性炭层厚,容易因为热量堆积引发自燃,安全性差。
三是活性炭分散吸附、集中再生。适用于废气排放点多、面广、规模小、资金少的厂家。吸附器结构设计是关键,该设备外形是环形,占地面积小,主要是考虑到颗粒活性炭层厚度、气流分布、阻力处理能力、活性炭的装卸更换。再生全过程是在活化炉内预热、脱附、煅烧活化和炉内废气燃烧及冷却出料。这种活性炭净化废气装置已有许多小型厂投入使用。
活性炭吸附法工艺过程包括:活性炭吸附废气中的“三苯”溶剂;吸附饱和后的活性炭脱附和溶剂回收;活性炭活化再生。用活性炭回收苯类溶剂,一般在常温下吸附,以蒸汽在110℃以下解吸,冷凝分离回收。例如,天津石油化纤厂回收对二甲苯,西安石棉制品厂回收汽油和苯。合成纤维厂的废气中有对苯二甲酸二甲酯装置的氧化尾气主要含对二甲苯,采用活性炭立式吸附器,将氧化尾气通过后经冷却分离,回收对二甲苯。活性炭饱和后用热空气再生。脱附的有机物送入焚烧炉焚燃,效果好。成本高。
活性炭溶剂回收过程主要由以下4个基本阶段构成。
(1)吸附吸附过程可持续到从炭层到吸附区出口,使之达到极限的放空浓度。这样来选择吸附器的尺寸和物流速度,到放,炭层的操作时间与操作周期相吻合(例如:8h白天操作,夜晚进行再生)。然而,在很多情况下是临近放空时就转换到第二个吸附器(并联设备),转换过程好利用浓度传感器控制的自动控制系统。
(2)解吸吸附饱和的活性炭是在120~140℃利用水蒸气进行再生;对于高沸点溶剂,则需要提高蒸汽温度。解吸时,可以使用萃取洗提部分溶剂,直到炭层的终温。对于容易分解的溶剂,解吸过程需要谨慎。有些需要在炭层中增加加热装置,这样可以减少蒸汽用量,增加冷凝液的浓度。使用的蒸汽,一部分用于解吸,一部分用于洗脱。而对于湿活性炭来说,用于解吸和用于洗脱的量会有不同,因为解吸活性炭吸附的水需要大量的能量。
因此,在从具有较高相对湿度的空气中回收溶剂时或者在利用湿蒸汽作为解吸剂时,装有炭层的吸附器的生产能力会有所降低。因此蒸汽耗量与被提取的溶剂量之比,仅在评价解吸程度时才有意义。通常从经济观点出发,解吸过程可在达到一定残余容量的条件下中止;在二次回收循环中,应考虑到原始吸附能力的降低。在大多数情况下,以蒸汽来解吸30~40min也已足够了,但却极少见到用60min的情况;在某种程度上,这是与所用蒸汽的湿度有关。
(3) 干燥在以蒸汽置换解吸过程结束时,活性炭的孔隙和炭料颗粒的间隙均被水蒸气所饱和。这就大大降低了在二次循环中,大量溶剂的吸附。因此,炭层应当干燥,这通常以热空气和干蒸气来实现。因为在设备的死角和炭料颗粒间的空间内仍有残留溶剂,尽管已被解吸,但还没有从吸附器中逸出,
活性炭制造回收利用
①回收溶剂的再利用。直接回收的溶剂,往往含有在该温度下的平衡溶解水分。这个现象在采用水蒸气解吸法的场合,是所有溶剂回收装置的共同点。因此,对于杜绝水分的产品,在使用回收溶剂时预行脱水、燕馏等提纯操作。在所含的杂质当中也可能含有微量金属、根据其用途,应对这杂质组成进行充分研究以后再加以利用。在实践中,对溶剂进行回收的炭,特别应关注其吸附性能和脱附性能之间的平衡,好能根寸对活性炭的孔径分布进行合理设计和调整,使其对溶剂的有和吸附量与可脱附量之间的差值)大化;当活性炭仅用于溶剂行溶剂无害化处理(多采用焚烧或催化燃烧)时,虽然脱附性能亦但要求会大大低于回收时的情况。
活性炭回收溶剂技术在我国的应用
我国已在诸多行业如印刷、油漆、橡胶、胶片、石棉制品和合成纤维等成功应用活性炭溶剂回收技术,取得显著的社会益。例如杭州新华造纸厂采用活性炭回收技术后,降低溶剂获纯利润约70万元,同时周边大气环境显著改善[6];北京单位采用国内新开发的活性炭溶剂回收技术后,工作环境中的大*善、大气中苯、甲苯等有害物质的含量从每立方米几百毫净化效率达90%[8);据资料介绍、国内某化纤厂采用活性回收二硫化碳,回收率接近90%,减少了大气污染,显著改善并降低了生产成本。目前我国已有许多行业采用活性炭溶剂回收几种溶剂,有效减少了大气污染
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;