有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术d

合集下载

活性炭纤维在挥发性有机废气处理中的应用分析

活性炭纤维在挥发性有机废气处理中的应用分析

理论纵横·249·中国周刊2020.04No.237活性炭纤维在挥发性有机废气处理中的应用分析赵 兵 石荣军杭州仁信环保工程有限公司 浙江 杭州 310011摘要:与普通的活性炭相比,活性炭纤维具有性能优异,吸附量大,吸附脱附速度快的特点,所以在进行产品生产时,如果生产过程产生会发现有机废气,并且在废气当中存在甲醛,苯系物,醋酸丁酯等物质,那么大部分工厂都会使用活性炭纤维来进行吸附操作,那么本文主要针对活性碳纤维在挥发性有机废气当中的应用现状以及使用过程进行探讨。

关键词:活性炭纤维;挥发性有机废气;吸附1.活性炭的结构特征和性能1.1结构经过活化之后,碳纤维的存在形式发生了变化,特别是碳原子的组成方式,它开始逐渐的倾向于石墨微晶片层以及乳层的堆积方法,因此表面积开始大幅度的增加,经过活化之后的表面积可以达到1000~1600平方米/克。

经过变化之后,碳纤维形成狭窄而均匀的微孔,这些微孔几乎占据总面积的90%左右,这种结构特征与其他类型的常规活性炭相比具有较高的特殊性,因此它的吸附性能也非常强。

1.2性能从活性炭的性能进行分析,与传统的碳材料相比,它具有吸附容量,大吸附托付速度快,氧化还原以及催化特性明显,以及能够制成纤维素,纸,布等形状的特点,具有较好的性能。

除此之外,在高温,高酸或者高碱的环境下,活性炭纤维也能够对废气进行吸收,根据这一特点,实验人员以及相关的从业人员,就可以将活性炭纤维的用途进行拓宽。

比如一直以来活性炭纤维主要的用途就是利用它的吸附作用来对各种杂质进行吸收,但是除了能够对杂志进行吸收之外,它的吸附作用还可以用于其他领域。

除了以上所分析的两个性能之外活性炭纤维在进行吸附时不需要进行高温处理,也不需要经过长距离的大孔,然后过滤到小距离的微孔,所以吸附的速度非常快。

2.活性炭纤维有机废气回收装置2.1基本组成活性炭纤维有机废气回收装置的基本组成主要包括6种系统,它们分别是预处理系统,吸附系统,热风脱附系统,压轴抽干系统,干燥降温系统以及计量回收系统,这些不同的系统所产生的作用,具有较大的差异,但又相互联系。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用随着工业化的进步和城市化的加速,有机废气排放成为了环境保护的一个重要问题。

有机废气中含有苯、甲醛、酚类物质等对人体健康和环境造成影响的有害物质,因此对有机废气的清洁处理变得尤为重要。

而活性碳纤维有机废气回收技术的出现,为解决有机废气污染问题提供了新的途径。

本文将探讨活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用。

一、活性碳纤维有机废气回收技术的原理和特点活性碳纤维是一种高效的吸附材料,其表面积大、孔隙结构发达,吸附能力强,具有良好的化学稳定性和机械强度。

活性碳纤维有机废气回收技术是利用活性碳纤维对有机废气进行吸附和脱附的过程,使有机废气中的有害物质被有效去除。

活性碳纤维有机废气回收技术的特点主要包括:1. 高效吸附:活性碳纤维具有大的比表面积和发达的孔隙结构,能够高效吸附有机废气中的有害物质。

2. 再生利用:活性碳纤维可通过热解或者脱附再生的方式进行再利用,降低了处理成本。

3. 节能环保:活性碳纤维有机废气回收技术不需要添加其他化学药剂,不会产生二次污染,是一种清洁生产的环保技术。

1. 工业废气处理活性碳纤维有机废气回收技术可以用于工业废气处理中,特别是对一些挥发性有机物(VOCs)含量较高的废气进行处理。

比如印染、油漆、化工等行业的废气处理,采用活性碳纤维有机废气回收技术可以高效去除有机废气中的有害物质,保障环境和员工健康。

2. 汽车尾气治理汽车尾气中含有一定量的有害物质,尤其是苯、甲醛等对人体健康有害的物质。

活性碳纤维有机废气回收技术可以在汽车尾气处理中发挥重要作用,有效去除有机废气中的有害物质,改善空气质量。

3. 室内空气净化室内空气中也存在一定量的有机废气,比如家具、装饰材料释放的甲醛等有害物质。

活性碳纤维有机废气回收技术可以用于室内空气净化,减少有机废气对人体健康的影响。

1. 技术改进目前,活性碳纤维有机废气回收技术还存在一些技术难题,比如吸附速率、再生效率等方面的问题。

挥发性有机废气净化技术—活性炭吸附法

挥发性有机废气净化技术—活性炭吸附法

挥发性有机废气净化技术—活性炭吸附法挥发性有机废气净化技术—活性炭吸附法吸附法吸附法是处理低浓度VOCs的有效方法之一,它是采用吸附剂将气体中的VOCs吸附,净化后的气体排入大气。

常用的吸附剂有颗粒活性炭、沸石、高聚物吸附树脂、活性炭纤维、活性氧化铝和硅胶等。

由于活性炭价格低,吸附效果好,是目前最常用的吸附剂。

BRUCE[4]研究表明活性炭对质量浓度在100 mg/m3左右的VOCs有较好的净化效果,使用周期在1 000 h以上。

HAYASHI等[5]利用K2CO3浸渍废弃聚氨酯制备高比表面积活性炭,在浸渍率(溶液中K2CO3的质量与待浸渍聚氨酯质量的比值)1.0,碳化温度1 073 K条件下所得的样品比表面积达到了2 772 m2/g,达到了商业用高比表面积活性炭的水平,是普通椰壳活性炭的2.5倍左右。

所得样品对苯、丙酮、辛烷蒸汽进行吸附研究,吸附能力基本与商业高比表面积活性炭相当,是普通椰壳活性炭的3~4倍,表现出良好的性能。

另外活性炭纤维(ACF)比活性炭具有更为优良的吸附力学行为,吸附量大,吸脱附速度快,吸附选择性好,在吸附质浓度较低时,比普通活性炭有更好的吸附效果,因此活性炭纤维也逐渐受到人们的重视[6]。

在吸附法研究中,对吸附剂进行改性,从而使其拥有更加优秀的吸附、脱附性能一直是吸附研究的热点。

以活性炭为例,常用的吸附剂改性包括表面结构改性和表面化学改性[7,8],经改性后的活性炭一般具有比表面积加大、孔隙结构更丰富,孔径分布更均匀,对不同极性物质的吸附性能得到改善,对某些物质的吸附效果增强等性能。

从而更加适合不同污染物的吸附净化。

KIM等[9]分别将纯净活性炭分别用HNO3(NA),H2SO4(SA),HCl(HA),H3PO4(PA),CH3COOH(AA),KOH(PH),NaOH(SH)溶液浸渍改性后净化苯、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、丁酮混合废气。

浸渍量是样品活性炭质量的5%,研究发现,碱溶液改性后的活性炭吸附能力反而降低;酸改性样品中,以H3PO4(PA)浸渍过的活性炭(PA/AC)性能提高最高,除了吸附间二甲苯和丁酮的能力有所下降外,对其他污染物的吸附能力都有了大幅度提升,研究者认为对两种物质吸附能力下降是由于磷酸改性使得活性炭吸附大分子有机物的能力下降,同时虽然磷酸使活性炭微孔变窄但它改变了其表面的化学性质,使得改性活性炭对其他有机物吸附能力提高,但并未明确解释二甲苯3种异构体吸附能力差异的问题。

有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术d

有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术d

有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术一、吸附原理吸附剂具有高度发达的孔隙构造,其中有一种被叫做毛细管的小孔,毛细管具有很强的吸附能力,同样发达的孔隙构造也意味着吸附剂有着很大的表面积,使气体(杂质)能与毛细管充分接触,从而被毛细管吸附。

当一个分子被毛细管吸附后,由于分子之间存在相互吸引力的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满毛细管为止。

必须指出的是,不是所有的微孔都能吸附有害气体,这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径,即只有当孔隙结构略大于有害气体分子的直径,能够让有害气体分子完全进入的情况下才能保证杂质被吸附到孔径中,过大或过小都不行。

所以需要通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的吸附剂,从而适用于各种杂质吸附的应用。

吸附剂在活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,吸附剂的孔隙的半径大小可分为:大孔半径>20000nm;过渡孔半径150~20000nm;微孔半径<150nm。

二、吸附剂活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料,是一种常见的吸附剂、催化剂或催化剂载体。

活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。

粒状活性碳(GAC-granular activated carbon)一般为直径在0.42 -0.85毫米之间的圆柱状颗粒,理论上讲粒状活性炭产品颗粒越小,接触空气面积就越大,比表面积也越大,吸附性能就越好,但是颗粒越小,粉碎制作过程中损耗也越大,粉尘也越多,成本也就越高,所以很多厂家为降低成本,使用大颗粒活性炭,性能当然不好,一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能,又确保不是粉末,没有污染。

GAC的孔结构一般是具有三分散态的孔分布,既具有按IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)分类的孔径大于50nm的大孔,也有2.0~50nm的中孔(过渡孔)和小于2.0nm的微孔。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用【摘要】活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用对于环境保护和资源循环利用具有重要意义。

该技术利用活性碳纤维材料对有机废气进行吸附和回收,有效减少了有机废气对环境的污染,实现了清洁生产。

活性碳纤维有机废气回收技术在化工、医药、印染等行业的应用场景日渐扩大,其优势在于高效吸附率、可重复使用、无二次污染等特点。

目前,该技术在工业生产中已经取得了很大的成就,并在不断推动着行业的发展。

未来,随着技术的不断完善和推广,活性碳纤维有机废气回收技术将在清洁生产中发挥更加重要的作用,为实现可持续发展贡献力量。

活性碳纤维有机废气回收技术的应用不仅可以保护环境,同时也提升生产效率,是清洁生产的重要组成部分。

【关键词】活性碳纤维,有机废气回收技术,清洁生产,定义,原理,应用场景,优势,发展现状,未来发展,重要性总结1. 引言1.1 活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用的重要性活性碳纤维有机废气回收技术是一种有效的处理有机废气的方法,其在清洁生产中的运用具有重要意义。

这项技术可以有效减少有机废气对环境造成的污染,避免大气中的有害物质对人类健康造成影响。

活性碳纤维有机废气回收技术有助于提高生产过程中的资源利用率,能够将废气中的有用物质重新利用,实现废物资源化利用,降低生产成本。

该技术还可以提高工厂生产效率,保障生产线稳定运行,有效降低生产过程中的能耗和排放量,提升企业的环保形象,符合现代清洁生产的要求。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的应用具有重要意义,有助于推动工业生产向着更加环保、高效的方向发展。

1.2 活性碳纤维有机废气回收技术的定义活性碳纤维有机废气回收技术是一种在清洁生产中广泛应用的环保技术。

它是利用活性碳纤维吸附和脱附有机废气中的有害物质,将其转化为可再利用的资源,从而达到净化空气、保护环境的目的。

活性碳纤维是一种高效的吸附材料,具有较大的比表面积和孔隙结构,能够有效吸附并脱附有机废气中的挥发性有机物和气体污染物。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用
活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用可以广泛应用于工业生产过程中产生的有机废气的回收和处理。

活性碳纤维有机废气回收技术通过对有机废气进行吸附和脱附,实现废气中有机物的回收和再利用,从而实现清洁生产。

活性碳纤维是一种具有高比表面积和强吸附性能的新型吸附材料,能够有效地吸附和去除废气中的有机物,如挥发性有机化合物(VOCs)、苯系物质、酚类物质等。

活性碳纤维的高比表面积可以提高吸附效率,而其高强度和耐腐蚀性能则使其在工业生产环境中能够稳定运行。

1. VOCs的回收:许多工业生产过程中会产生大量的挥发性有机化合物(VOCs),如溶剂蒸发、化学反应等。

活性碳纤维可以通过吸附和脱附的方式,将废气中的VOCs吸附到活性碳纤维上,并通过热解或再生方式将其脱附出来。

这样一来,废气中的有机物可以回收利用,减少对环境的污染。

2. 酚类物质的回收:一些工业过程中会产生酚类化合物,如苯酚、甲酚等。

这些酚类物质具有一定的毒性和难降解性,对环境和人体健康造成一定的风险。

活性碳纤维可以通过吸附和脱附的方式,将废气中的酚类物质吸附到活性碳纤维上,进行回收和再利用,从而达到减少对环境污染和资源浪费的目的。

3. 苯系物质的回收:苯及其衍生物是许多工业生产过程中常见的有机污染物之一,具有一定的毒性和致癌性。

活性碳纤维可以吸附和去除废气中的苯系物质,达到减少对环境和人体健康的影响。

除了上述应用,活性碳纤维有机废气回收技术还可以用于处理其他有机废气,如醛类化合物、酮类化合物等。

其优点是操作简单,不需要耗能设备,适用于小型工厂和中小企业。

活性炭纤维吸附技术在工业有机废气的深度处理研究

活性炭纤维吸附技术在工业有机废气的深度处理研究

科学论坛幸福生活指南 2019年第35期 167幸福生活指南活性炭纤维吸附技术在工业有机废气的深度处理研究赵宇翔南京大学环境规划设计研究院股份公司 江苏 南京 21009摘 要:VOCs 引发的环境问题引发极大关注,要充分利用活性炭纤维的优良吸附性能,在工业有机废气的深度处理中引入活性炭纤维吸附技术,进行工业有机废气的进一步精馏提纯和后处理。

关键词:活性炭纤维吸附技术;工业有机废气;深度处理1引言挥发性有机废气(VOCs )极易造成大气污染,威胁人类的身体健康,要重点关注和研究工业有机废气的深度处理和控制,采用吸附能力较强的活性炭纤维,提高工业有机废气的处理效果。

2活性炭纤维的吸附与再生以某印刷车间产生的有机废气为例,其中含有苯、甲苯、丁酮等复杂混合有机废气,采用比表面为1400m2/g 、孔容为0.612mL/g、平均孔径为13.5A 的活性炭纤维作为吸附介质,通过吸附系统、脱附系统、干燥系统、检测系统和后处理系统进行工业有机废气的吸附和处理。

如下图所示:图1吸附设备正面实物图其中:(1)吸附系统。

内置有吸附箱体、牵引风机、阀门、无尘过滤纱布、尾气处理装置等,采用低压水蒸气进行解吸脱附,吸附箱体采用不锈钢材质,外包一层保温棉。

(2)脱附系统。

采用低压水蒸气解吸的方式,在0.3MPa 的低压水蒸气条件下,以保温棉管道进行输送和压力控制,在封闭的环境下完成解吸过程。

解吸后的水蒸气与有机成分一同进入冷凝器中进行冷凝,混合液体进入到分层槽中,上层进入溶剂槽,下层进入后处理系统。

(3)干燥系统。

由无尘纱布过滤后进入到吸附器中进行干燥,冷却并将残余的蒸汽由箱体顶部排出,表现出较高的吸附效率。

(4)检测系统。

选用miniRAE3000VOC 检测仪PGM-7320,检测范围为0.1-15000ppm ,经由无线传输模块实现与控制台的无线数据传输和远程监控。

(5)后处理系统。

内设精馏装置、3A 分子筛脱水、3A 分子筛再生装置,精馏装置中包括有蒸馏釜、精馏塔体、冷凝器;3A 分子筛脱水装置包括有保温容器、球阀、管道、磁力泵等;3A 分子筛再生装置包括无尘纱布、引风机、电加热箱等。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的运用活性碳纤维是一种新型的环保材料,具有很强的吸附能力,能够有效地吸附有机废气中的有害物质,因此在清洁生产中得到了广泛的应用。

本文将重点介绍活性碳纤维有机废气回收技术的运用,以及其在清洁生产中的重要作用。

一、活性碳纤维有机废气回收技术的原理1. 工业废气处理:工业生产中会产生大量的有机废气,这些废气含有大量的有害物质,对环境和人体健康造成严重影响。

活性碳纤维有机废气回收技术可以有效地净化工业废气,保护环境和人体健康。

2. 汽车尾气净化:汽车尾气中含有大量的有机废气,如一氧化碳、氮氧化物等,对大气污染造成严重影响。

活性碳纤维有机废气回收技术可以被应用于汽车尾气净化装置中,净化汽车尾气,保护大气环境。

3. 推动清洁生产:活性碳纤维有机废气回收技术是一种高效、低能耗的废气处理技术,能够有效地推动清洁生产,减少能源消耗和环境污染,促进工业生产的可持续发展。

随着环保意识的增强和清洁生产要求的提高,活性碳纤维有机废气回收技术将会得到更广泛的应用。

未来,该技术将会朝着以下方向发展:1. 技术改进:将进一步优化活性碳纤维的吸附性能,提高废气的吸附效率和净化效果。

2. 应用拓展:将活性碳纤维有机废气回收技术应用于更多的领域,如家庭废气处理、污水处理等,拓展其应用范围。

3. 系统集成:将活性碳纤维有机废气回收技术与其他废气处理技术相结合,形成更加完善的废气处理系统,提高废气处理的效率和可靠性。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中发挥着重要作用,它能够有效地净化有机废气,减少环境污染,保护人体健康,推动清洁生产的发展。

随着技术的不断改进和应用范围的不断拓展,活性碳纤维有机废气回收技术将会在未来得到更加广泛的应用,并发挥更大的环保效益和经济效益。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术一、吸附原理吸附剂具有高度发达的孔隙构造,其中有一种被叫做毛细管的小孔,毛细管具有很强的吸附能力,同样发达的孔隙构造也意味着吸附剂有着很大的表面积,使气体(杂质)能与毛细管充分接触,从而被毛细管吸附。

当一个分子被毛细管吸附后,由于分子之间存在相互吸引力的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满毛细管为止。

必须指出的是,不是所有的微孔都能吸附有害气体,这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径,即只有当孔隙结构略大于有害气体分子的直径,能够让有害气体分子完全进入的情况下才能保证杂质被吸附到孔径中,过大或过小都不行。

所以需要通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的吸附剂,从而适用于各种杂质吸附的应用。

吸附剂在活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,吸附剂的孔隙的半径大小可分为:大孔半径>20000nm;过渡孔半径150~20000nm;微孔半径<150nm。

二、吸附剂活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料,是一种常见的吸附剂、催化剂或催化剂载体。

活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。

粒状活性碳(GAC-granular activated carbon)一般为直径在0.42 -0.85毫米之间的圆柱状颗粒,理论上讲粒状活性炭产品颗粒越小,接触空气面积就越大,比表面积也越大,吸附性能就越好,但是颗粒越小,粉碎制作过程中损耗也越大,粉尘也越多,成本也就越高,所以很多厂家为降低成本,使用大颗粒活性炭,性能当然不好,一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能,又确保不是粉末,没有污染。

GAC的孔结构一般是具有三分散态的孔分布,既具有按IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)分类的孔径大于50nm的大孔,也有2.0~50nm的中孔(过渡孔)和小于2.0nm的微孔。

但是由于GAC的孔状结构、孔径分布等原因,它的吸附速度较慢,分离率不高,特别是它的物理形态使其在应用和操作上的有诸多不便,GAC的应用范围收到了限制。

活性碳纤维(ACF)是继粉状与粒状活性碳之后的第三代活性碳产品。

70年代发展起来的活性碳纤维是随着碳纤维工业发展起来的一种新型、高效的吸附剂。

其最显著的特点是具有发达的比表面积(1000㎡/g~3000㎡/g)和丰富的微孔,微孔的体积占总孔体积的90%以上,微孔直径约10 Angstrom(1 Angstrom =1×10-10m)左右,故其有很强的吸附能力。

与传统的粒状活性碳(GAC)相比,ACF具有以下特点:1、ACF与GAC的孔结构有很大的差异,如图1和图2所示。

ACF的孔分布基本上呈单分散态,主要由小于2.0nm的微孔组成,且孔口直接开口在纤维表面,其吸附质到达吸附位的扩散路径短,纤维直径细,故与被吸附物质的接触面积大,增加了吸附几率,且可均匀接触。

图1 ACF和GAC的孔结构模型图2 ACF与GAC的孔径分布2、比表面积大,最大可达2500㎡/g,约是GAC的10~100倍;吸附容量大,约是GAC 的1.5~100倍;吸附能力为GAC的400倍以上;吸附、脱附速度快,ACF对气体的吸附数10秒至数分钟可达平衡。

3、孔径分布范围窄,绝大多数孔径在100 Angstrom(1 Angstrom =1×10-10m)以下,GAC的内部结构有微孔、过渡孔和大孔之分,而ACF的结构只有微孔及少量的过渡孔,没有大孔,并且孔径均匀,分布比较狭窄,为0.1~1nm,这是ACF吸附选择性较好的原因。

4、ACF不仅对高浓度吸附质的吸附能力明显,对低浓度吸附质的吸附能力也特别优异,如当甲苯气体含量低到10ppm(1ppm=1×10-6,即百万分之一,以下同)以下时,ACF还能对其吸附,而GAC必须高于100ppm时方能吸附;5、耐热、耐酸碱;具有很强的氧化还原特性,可将高价金属离子还原为低价态;6、体积密度小,滤阻小,约是GAC的1/3。

可吸附粘度较大的液体物质,且动力损耗小。

而且ACF易再生,工艺灵活性大(可制成纱、布、毡或纸等多种制品);以及不易粉化和沉降等特征,这些特征有利于吸附和脱附,使得ACF对各种有机化合物具有较大的吸附量和较快的吸、脱附速度。

吸附剂的吸附性能由吸附剂的比表面积、吸附剂的孔隙直径来决定,其吸附性能的值log[(C0-C)/C]可由下式计算求得:log[(C0-C)/C]=0.0064S-0.123D-0.935式中:C0—初始浓度;C—平衡浓度;S—吸附剂的比表面积(㎡/g);D—吸附剂的孔隙直径(nm)。

由上式可见,吸附剂的比表面积越大吸附能力也越大,吸附剂的孔隙直径越小所具有的吸附能力就越大。

三、再生活性炭纤维再生脱附的几种方法(1)升温脱附。

物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。

微波脱附是由升温脱附改进的一种技术,微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。

在实际工作中,这种方法也是最常用的脱附方法。

(2)减压脱附。

物质的吸附量是随着压力升高而升高的,在较高的压力下吸附,降低压力或者抽真空,可以使吸附剂再生,这种方法也称为变压吸附。

此法常常用于气体脱附。

(3)冲洗脱附。

用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂,使被吸附的组分脱附下来。

采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题,需要用别的方法将它们分离,因此这种方法存在多次分离的不便性。

(4)置换脱附。

置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。

其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质,必须用别的方法使它们分离。

例如,活性炭纤维对Ca2+、Cl-有一定的吸附能力,这些离子占据了吸附活性中心,可对活性炭纤维吸附无机单质或有机物产生不利影响。

因此,用活性炭纤维吸附待分离溶液中的物质后,选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭纤维对吸附质的吸附稳定性,从而达到降低脱附活化能的目的。

(5)磁化脱附。

由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多,能充分显示它的偶极子特性,从而使水的极性增强。

预磁处理能增大水的极性,这就能充分解释经过预磁处理后活性炭纤维的吸附容量减小的现象。

当磁场强度增大时,分离出的单个水分子越多,则阻碍作用就越大,从而吸附容量减小得也就越多。

活性炭纤维本身为非极性物质,活性炭纤维的表面由于活化作用而具有氧化物质,且吸附剂是在湿空气条件下活化而成,它使活性炭纤维的表面氧化物质以酸性氧化物占优势,从而使活性炭纤维具有极性,能够吸附极性较强的物质。

由于这些带极性的基团易于吸附带极性的水,从而阻碍了吸附剂在水溶液中吸附非极性物质。

这种方法常用于溶液中对吸附质的脱附。

(6)超声波脱附。

超声波(场)是通过产生协同作用来改变吸附相平衡关系的,在超声波(场)作用下的吸附体系中添加第三组分后,体系相平衡关系朝固相吸附量减少方向移动的程度大于在常规条件下的吸附体系。

根据超声波的作用原理推测,可能是因为第三组分改变了流体相的极性,增加了空化核的表面张力,使得微小气核受到压缩而发生崩溃闭合周期缩短的现象,从而产生更强烈的超声空化作用。

因此,在用活性炭纤维吸附待分离溶液中的物质后,可以用超声波(场)产生协同作用来改变吸附相平衡关系,降低活性炭纤维对吸附质的吸附稳定性,从而达到降低脱附化能的目的。

四、活性炭纤维吸附回收装置装置组成:1、预处理部分:预先除去进气中的固体颗粒物及液滴,并降低进气温度(如有必要);2、吸附部分:通常采用2~3个吸附器并联或串联;3、吸附剂再生部分:水蒸气脱附有机组分,干燥风机吹扫降温使活性炭纤维再生;4、溶剂回收部分:不溶于水的溶剂可与水分层,易于回收、水溶性溶剂需采用精馏法回收;对处理量小的水溶性溶剂也可与水一起掺人煤炭中送锅炉烧掉。

装置工艺:1、预处理—吸附:有机废气经风机加压,然后经过预处理后进入吸附器,废气中的有机组分穿透活性炭纤维吸附层时被吸附,而净化后的气体由吸附器顶部排出。

2、脱附—再生:装置采用水蒸气为脱附剂,脱附蒸汽由吸附器顶部进入,穿透活性碳纤维毡层,将被吸附浓缩的有机物脱附出来并带入冷凝器。

脱附后需要由干燥风机或二级吸附风机向吸附器内吹扫,使碳纤维吸附床层迅速降温,以便再次吸附。

3、冷凝回收:脱附蒸汽与有机物的混合蒸汽经过冷凝器冷凝,有机物和不凝气的混合物流入分层槽,通过重力沉降分离,达到回收有机物的目的,分离后的水排放至厂方污水系统集中处理后排放,不凝气回到风机前再次进入吸附器吸附。

4、装置一般有二到四个吸附器组成,由自动控制系统控制吸附器轮流切换以上工艺动作。

技术特点:1、工艺设计合理,根据工况合理配置吸附器规格和吸附剂装填量,充分吸收尾气中的有机溶剂,吸附容量大,吸附再生速度快,系统吸附效率高。

2、积累多年设计和制造经验,系统化防爆设计和安全节点监控,严格的产品质量保证体系,确保设备本质安全,满足化工生产场所的苛刻要求。

3、吸附是物理过程,分离温度低,回收的有机物组分不变,可以直接回用生产,净化空气的同时获得较高的经济效益。

4、采用德国西门子PLC控制,集成电磁阀、气动元件执行动作,系统自动化程度高,性能可靠,无人值守运行。

设计有运行参数优化程序,大幅降低蒸汽和用电耗量,为客户节省运行费用。

5、设备结构紧凑,占地面积小,操作方便,便于维护,配套工程投资少。

为保证客户其他工艺过程和吸附装置安全运行,配备有事故紧急排放通道和动力电源、压缩空气突发故障情况下的安全设计。

6、设备使用寿命长、投资回报期短,根据客户工况参数不同一般在10~18月内可收回设备投资。

适用行业:石油化工、农药、涂布、涂装、特种纤维、人造革、制药、印刷、汽车部件、电子、电子元件、橡胶、塑胶、酿造、化学试验室等。

可回收的有机物种类:1、烃类:苯、甲苯、二甲苯、n-乙烷、溶剂油、石脑油、重芳烃、碳氢清洗剂等。

2、卤烃:三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、三氯甲烷、四氯化碳等。

2、酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮等。

4、酯类:乙酸乙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯等。

5、醚类:二氧杂环己烷、THF、糠醛、甲基溶纤剂等。

6、醇类:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等。

7、聚合用单分子物体:氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、醋酸乙烯等。

相关文档
最新文档