梁山淄博活性炭-废气废水处理活性炭

来源：临朐海源活性炭厂 时间：2024-05-20 14:15:16 [举报]

随着分子筛活性炭性能的提高，使用得比较普遍的是简单装置的种方式，压力回转吸附中，简单的是两塔切换装置，均压工序也是上下同时进行均压。再生产是在均压后的减压进行，此时把一部分产品氮气作为载气的形式逆流具有一定的效果，逆流量有佳价值，10%左右经济性好，再生后，接在均压后面的是用供给的原料气体升压[11]。在制造高纯度氮气时，用产品氮气将均压时在塔内出口一侧生产的不纯气体回流压入入口侧，是一种升压的有效方法。作为一种廉价而又容易操作、方便的氮气发生装置，它的用途已经确立，并逐渐普及。
(2)二氧化碳气体分离二氧化碳排放量大，是造成地球变暖的一种气体。通常使用的除去、回收二氧化碳气体的方法是氨气吸收等方法。正在研究操作简单的压力回转吸附法在回收各种排气中二氧化碳气体方面的应用[12]。作为所使用的吸附剂，正在研究的活性炭、分子筛活性炭、分子沸石和硅胶等。现在已经在压力回转吸附装置中实际使用的是活性炭或沸石，两者都是通过平衡吸附分离机能分离二氧化碳。淄博活性炭与分子筛沸石比较，从平衡吸附特性来看，下列三种场合使用活性炭更加有利:二氧化碳气体浓度大;温度低;水分含量大。从吸附方面的特征来看，活性炭压力回转吸附法的吸附压力越大、效果越好;而加压对分子沸石的效果却不大，在常压下吸附就足够了1]。分子筛与活性炭相比，平衡吸附量较小，但具有与活性炭同样的其他性质。

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。

为了净化空气进行了大量研究，其中以活性炭为过滤吸附材料的研究应用也较广，活性炭容易清除单质碘蒸气，而甲基碘因具有较高蒸气压力，难以吸附。因此利用浸清活性炭在同位素交换或化学结合过程予以净化是当前较为满意的解决办法。
同位素交换利用的是没有放射性和不挥发的无机碘化物浸溃的活性炭，在放射性甲基碘于炭料层中短暂的停留时间内，在吸附剂上发生碘问位素的交换，因此由于无放射性碘的大量过剩，所以可达到良好的交换效率。
过滤装置是在相对湿度为99%~条件下，能净化程度大于99%的、炭层长度不小于20cm矩形截面的、特殊结构的过滤器。为了预先防止放射性炭尘埃的放出，悬浮微粒过滤器可设置在用活性炭制成的过滤器之后，在原子能发电站中空气不断的经过活性炭过滤器而循环。因为在这种情况下，浸溃活性炭的吸附能力由于吸收了在过滤器操作期间内严格控制的有机蒸气而有所降低。
化学结合是在利用叔胺浸溃的活性炭时，甲基碘可与其化合而生成季铵盐，它与其他胺相比具有较小的挥发性和较强的碱性而显得特别有效。然而胺易挥发，并降低活性炭的燃点温度，因此，像这样的浸溃组成在许多国家均不使用。
淄博活性炭经筛选以2%TEDA(三亚乙基二胺)和2%K1浸溃的油棕炭制成活性炭，与复旦大学和上海原子核研究所合作研究应用，结果说明该浸溃活性炭可用作核电站中除碘过滤器的吸附材料。
(2)放射性稀有气体水反应堆废气中含有极少量的长衰期的同位素氪，主要是含短衰期的同位素氪和氙。在吸附剂上长时间以大浓度保留这些稀有气体是不可能的。然而，如果在装有活性炭的一个吸附器中的持留时间与同位素

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

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，

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