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活性炭吸附&脱附工艺介绍

2020-01-08 10:18:55 山东高工环保科技有限公司 阅读

         活性炭的前身—木炭,早在公元前1550年就被埃及作为药物使用;公元前460-359年,希腊用于治疗羊癫疯;1518-1593年,李时珍的本草纲目中提及用于治病……上述例证应用的都是木炭,在1900-1901年,活性炭被Raphael von Ostrejko发明出来。1911年,维也纳附近的工厂首次用于工业生产,生产粉末活性炭,从此拉开了活性炭应用的序幕。

      活性炭的种类主要有木质活性炭 、煤质活性炭、椰壳活性炭、棕榈活性炭。

      活性炭的形态常见的有四种:粉状、颗粒状、柱状、蜂窝状

      不同种类和形态的活性炭的特性及应用也不相同,活性炭从用途上来讲,大致分为两种:气、液。

      本次介绍活性炭在工业废气处理领域的应用,供大家参考。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                         
活性炭的吸附能力主要取决碘值,丁烷值,灰分,堆积重等数值。

1.碘值 (400-1300)

碘值是指活性炭在0.02N 12/KL水溶液中吸附的碘的量,碘值与直径大于10Å的孔隙表面积相关联。

活性炭价格高低,碘值是判断的标准之一。

2.丁烷值

丁烷值是指饱和空气与丁烷在特定温度和特定压力下通过炭床后,每单位重量的活性炭吸附的丁烷数量。

3.灰分(6-16)

活性炭的灰分有两种,一种是表面灰分,另外一种是内在灰分,平时说的活性炭的灰分是指内在灰分。

4.水分(<5)

水分是测量碳所含水的多少,即活性炭中被吸附的水的重量的百分比。

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       活性炭在工业废气领域的应用一般在两个方面:前处理和深度治理。


一、前处理

前处理过滤设备中的一次性活性炭层,主要用于去除高沸点物质,有效防止后端的深度治理装置(沸石、活性炭和碳纤维等)被大分子堵塞,所以用于前处理的活性炭层,要选亚兰值高、密度小的活性炭。


二、深度治理

根据业主提供的处理参数,计算活性炭的更换周期,若3-6个月再生一次,即可选用活性炭作为深度处理。

       注意1:含苯乙烯、乙烯、丙烯酸等聚合类成分的工况不建议使用活性炭,易堵塞;

       注意2:含有不稳定酮类的废气不建议使用活性炭,因为会发生氧化反应,易燃;

      注意3:含有某些酚类的废气不建议使用活性炭;

     注意4:含有某些二醇类、胺类的废气不建议使用活性炭

     注意5:含有高沸点物质的废气不建议使用活性炭。


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脱附工艺介绍


      活性炭脱附工艺有两种方式:变温脱附变压脱附。

      变温脱附工艺可以选用热蒸汽脱附,也可选用热氮气脱附。

      采用热蒸汽脱附工艺时,若废气成分复杂的,直接作为污水处理成分单一的可安装冷凝装置,做回收处理

注意:若企业自备锅炉产出热蒸汽,需各部门审批,手续复杂,且会被不定期抽查。无热蒸汽的厂家不建议选用蒸汽脱附技术

      采用热氮气脱附工艺时,末端安装冷凝装置,成分单一的做回收处理,成分复杂的可作为燃料使用。

注意:热氮气投资和运行成本较高。

      变压脱附一般用于油气回收或化工品回收,利用真空泵抽吸作用,使活性炭处于接近真空状态,活性炭吸附的物质被脱附出来。无回收价值时,可直接作为燃料使用有回收价值时,可安装冷凝装置或吸收装置,做回收处理


      但由于脱附成本较高,对于较大风量,较低浓度的工况,一般采用更换活性炭的方式。