「活性碳」吸咐技術(shù)性—活性碳的吸咐與吸附再造

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時間：2020-09-07點擊：1045次

•    「活性碳」吸咐技術(shù)性—活性碳的吸咐與吸附再造，1.1 活性碳吸脫附全過程的影響因素活性碳的吸脫附容積的影響因素關(guān)鍵有：VOCs各成分的特性（如相對性分子質(zhì)量、偶極距、分子大小等）、混合氣的構(gòu)成成份（如并存有機化合物、水、co2等）、實際操作標準（如吸咐溫度、床層規(guī)格等）。

  

      「活性碳」吸咐技術(shù)性—活性碳的吸咐與吸附再造，活性碳對有機廢氣吸咐的特性：（1）針對芳香族化合物的吸咐好于對非芳香族化合物的吸咐；對含有支鍵的氮化合物物理學(xué)的吸咐好于對網(wǎng)盤直鏈氮化合物化學(xué)物質(zhì)的吸咐；對有機化合物中帶有無機物官能團化學(xué)物質(zhì)的吸咐一直小于沒有無機物官能團化學(xué)物質(zhì)的吸咐。（2）對相對分子質(zhì)量金剛級熔點高的結(jié)合的的吸咐一直高過相對分子質(zhì)量小和熔點低的化學(xué)物質(zhì)的吸咐?；钚蕴嫉闹睆揭臀蕾|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或正離子的幾何圖形尺寸相符合才可以合理運用。（3）一般覺得，當活性碳說明產(chǎn)生堿性氧化物時，活性碳更便于吸咐酸堿性化學(xué)物質(zhì)；當表層產(chǎn)生酸堿性化學(xué)物質(zhì)時，則有益于偏堿化學(xué)物質(zhì)的吸咐。（4）混合氣成分越多，活性炭過濾容積減少越比較嚴重。（5）吸咐質(zhì)濃度值越高，吸咐量也越高；吸收劑內(nèi)面積越大，吸咐量越高。（6）水分層的遮蓋造成活性碳對旋光性極強的溶劑的吸附性減少，并伴隨著水蒸汽成分的提高，危害越明顯。汽體環(huán)境濕度超過50%時，對吸咐的抑制效果明顯提高，非常是對較低濃度的的 VOCs 危害十分明顯。一般環(huán)境濕度在40%之上時吸咐量剛開始降低，80%之上時吸咐量降低50%。（7）溫度的危害。吸咐是化學(xué)反應(yīng)。溫度減少有益于吸咐，溫度上升有益于吸附。吸咐熱，即活性炭過濾企業(yè)凈重的吸咐質(zhì)物質(zhì)的量濃度釋放的總發(fā)熱量，以KJ/mol為企業(yè)。吸咐熱越大，溫度對吸咐的危害越大。另一方面，溫度對化學(xué)物質(zhì)的溶解性有影響，因而對吸咐也是有危害。（8）若以顆粒狀活性碳為吸收劑，溫控在40℃之內(nèi)，機器設(shè)備的氣旋空塔速率一般只留0.1-0.6m/s（0.3-0.2m/s時吸咐實際效果最好是），而用蜂巢狀活性碳為吸收劑時，機器設(shè)備的氣旋空塔速率能夠在很大范疇內(nèi)選擇，較大可用到1m/s的高處塔速率，因而蜂巢狀活性碳很合適運用在風大量標準下對工業(yè)廢氣開展吸咐清潔。較低濃度的低水流量均有益于吸咐，透過和吸附平衡時間更長。（9）吸咐帶的長短伴隨著水流量的擴大而擴大，伴隨著活性碳粒度的擴大而提升。針對單一雙組分而言，吸咐帶長短伴隨著吸咐水流量增回而提升，隨活性碳的粒度增回而提升。針對多個份而言，吸咐量低的優(yōu)先選擇透過，吸咐量高的后透過。在吸咐帶重疊區(qū)，優(yōu)先選擇吸咐的被后吸咐的縮小，獲得萃取。

      「活性碳」吸咐技術(shù)性—活性碳的吸咐與吸附再造1.2 活性碳的吸咐特性單純性的活性碳因?qū)撼粑痘瘜W(xué)物質(zhì)無非常的選擇吸附特性，且吸咐量過小，幾乎不獨立用于解決惡臭味汽體。而預(yù)浸活性碳（或稱添載活性碳）是常見的脫臭劑，用以薄膜蒸發(fā)的預(yù)浸炭可分成三類——偏堿臭味樹脂吸附用炭（添載酸或用酸開展解決，使具備離子交換法作用的獨特活性碳，可除去如氨、三甲胺等堿性氣體）；酸堿性臭味樹脂吸附用炭（添載堿或鹵素燈泡系金屬鹽，使具備觸媒功效的獨特活性碳，可除去氯化氫、羥基碳醇等酸性氣體）；中性化臭味樹脂吸附用炭（加上了鹵素燈泡系金屬鹽等化學(xué)物質(zhì)，使具備觸媒作用的獨特活性碳，可除去甲硫醚、二甲硫醚等中性氣體）。加上銅系和鐵系金屬材料酸鹽或金屬氧化物的活性碳可用以樹脂吸附硅烷汽體；加上膦系化學(xué)物質(zhì)的活性碳用以樹脂吸附二氧化氮；加上CuO和Cu2O的活性碳可樹脂吸附氫氰酸和光氣；載入 ZnO和 NaZnO2的活性碳觸媒可催化反應(yīng)樹脂吸附砷化氫及氫氰酸、光氣；載入Ag2O 的活性碳觸媒可催化反應(yīng)樹脂吸附砷化氫；載入硫代硫酸鈉的活性碳可樹脂吸附二氧化氮。

       2 活性碳的吸附再造吸附是創(chuàng)造與低負載相對性應(yīng)的標準，引進化學(xué)物質(zhì)或動能使吸咐質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與活性碳中間的相互作用力變?nèi)趸蛳耍M而去除可逆性吸咐質(zhì)。再造方式關(guān)鍵在于活性碳的種類和活性炭過濾物質(zhì)的性質(zhì)，另外再造實際操作要確保不使危害活性炭過濾特性的關(guān)鍵孔隙度容量損害過多。再造炭的吸咐特性要做到原炭的90%一105%，再造得率要做到90%之上，而抗壓強度基礎(chǔ)不會改變或稍有減少，再造時炭的機械設(shè)備損壞和粉碎要少?；钚蕴荚谠僭烊^程中損害很大約為5%-10%，再造后的活性炭過濾工作能力顯著降低、沖擊韌性降低、再造全過程中的廢氣會導(dǎo)致環(huán)境污染等，當有機廢氣中有大氣氣溶膠化學(xué)物質(zhì)或別的殘渣時，吸收劑易無效。常見的吸附方式有二種，即緩解壓力吸附與加溫吸附。選用加溫吸附普遍的如高溫蒸汽吸附、N2吸附及稀有氣體吸附等。要使吸咐的有機溶劑徹底吸附出去，必須很多的蒸汽，提升了運作成本費。假如操縱蒸汽使用量，有機溶劑含量提升，活性碳合理吸咐量降低，另外在吸附干躁段易導(dǎo)致有機溶劑蒸發(fā)，進而造成排污的空氣污染物濃度值超標準。直流變壓器吸附溫度能夠不會改變，一般吸咐48h后緩解壓力或是是真空包裝解析30min。

       2.1 熱再生法熱再生法的基本原理是在加溫標準下，使被吸咐的有機化合物以分析、碳化、空氣氧化的方式從活性碳栽培基質(zhì)上清除。一般蜂窩活性炭剛開始的吸附溫度為80~九十度，吸附時間長，伴隨著活性碳的應(yīng)用，吸附溫度慢慢擴大，但不可以超出130度，而且進到活性碳層的吸附汽體一定要有阻火器。再造流程：（1）干躁，干躁溫度一般小于100℃，主要是揮發(fā)孔隙度水，小量低熔點的有機化合物也會被汽化。該全過程必須很多的揮發(fā)汽化熱，熱再生全過程約有50%的耗能是在干躁全過程中耗費的。（2）在約350℃時加溫活性碳，使在其中的低熔點有機化合物被分離出來。（3）高溫碳化，即在約800℃加溫活性碳，使絕大多數(shù)有機化合物溶解、汽化，或以固定不動碳的形狀殘余出來。（4）活性，即在800℃～1000℃范疇內(nèi)加溫活性碳，使殘余出來的炭，被水蒸汽、二氧化碳或co2等溶解。熱再生的流程依據(jù)熱處理爐類型的不一樣也稍有區(qū)別，但區(qū)別并不大。熱再生法再造率較高，達到70%～80%；再造時間較短；與化學(xué)品再造法對比，具備較強的實用性；不造成再造廢水。缺陷：再造后的活性碳損率較高，一般為5%～10%；炭表層化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，比表面減少；高溫再造對再造爐原材料規(guī)定高，再造爐機器設(shè)備項目投資高；再造耗能成本費較高；活性碳不斷再造會缺失吸咐特性。一般蜂窩活性炭剛開始的吸附溫度為80~九十度，吸附時間長，伴隨著活性碳的應(yīng)用，吸附溫度慢慢擴大，但不可以超出130度，而且進到活性碳層的吸附汽體一定要有阻火器。

       2.1.1 水蒸汽吸附法因為水蒸汽熱焓高且較容易得到，合理性安全系數(shù)好，普遍適用吸附熔點較低的小分子水氮氧化合物和脂環(huán)有機化合物，針對高熔點化學(xué)物質(zhì)的吸附工作能力較差，吸附時間長，易導(dǎo)致系統(tǒng)軟件浸蝕，對原材料特性規(guī)定高。水蒸氣脫附后，吸咐系統(tǒng)軟件必須長時間的制冷干躁才可以再度交付使用，還存有凝結(jié)水二次污染的難題。選用底壓水蒸汽吸附加工工藝的吸附，水蒸汽使用量4.0 mL/min，溫度140℃標準下完成收購環(huán)己醇83.22%。吸附時水蒸氣帶到殘渣造成活性碳無效，分離出來有機溶劑的全過程中會造成很多的污水，導(dǎo)致二次污染；很有可能會毀壞活性碳的孔構(gòu)造和表層化學(xué)結(jié)構(gòu)，造成吸咐工作能力降低；近些年發(fā)覺的熱N2吸附技術(shù)性能夠合理的處理所述難題。140℃吸附 30min，N2總流量為2.6 m3/h，脫附率為90%上下。吸附進行后，吸收劑必須長時間的制冷干躁才可以再度交付使用。2.1.2 暖空氣再造法與水蒸氣解析對比，熱汽體解析的凝結(jié)水二次污染非常少，對吸咐系統(tǒng)軟件原材料的規(guī)定較低。運用暖空氣對活性炭纖維吸咐的二甲苯開展解析，適合的吸附加工工藝標準為溫度180℃，吸附時間40min，吸附空氣流速0.106m/s；根據(jù)創(chuàng)建示范性工程項目對暖空氣解析耗能開展剖析，結(jié)果顯示暖空氣吸附若選用蒸氣為加溫源時，每收購1公斤有機溶劑約需電0.5kWh及1.8kg蒸氣。低于一般蒸氣立即加溫收購系統(tǒng)軟件中的2～5kg蒸氣的使用量。熱N2吸附是一種高效率的方式，140℃吸附30min，N2總流量為2.6m3/h，脫附率為90%上下。選用流入轉(zhuǎn)換催化燃燒裝置法解決有機廢氣時可暖空氣吸附法。一切正常吸咐前，先將催化反應(yīng)床發(fā)動機燃燒室加熱到300℃，一定時間后，當活性炭纖維吸咐飽和狀態(tài)時，開啟吸附閘閥，用120℃暖風開展吸附，解析出的工業(yè)廢氣進到催化反應(yīng)床點燃溶解為CO2和H2O，清潔后的高溫汽體根據(jù)傳熱管換熱器加熱吸附汽體，一小部分經(jīng)煙筒排污，其他填補空氣清新后做為吸附暖風回到，這時可終止電熱管加熱，并根據(jù)安全泄壓閥和補工業(yè)冷風機來完成全部催化燃燒裝置系統(tǒng)軟件的熱力循環(huán)?；瘜W(xué)纖維活性碳吸附完全，經(jīng)數(shù)次吸咐脫附后仍維持原來的吸咐特性，非常是對10-6級的吸咐質(zhì)仍維持很高的吸咐量（蜂窩狀炭或顆粒物炭的吸咐工作能力則大幅度降低）。熱汽體吸附的缺陷是汽體熱導(dǎo)率小，汽體熱交換器所需總面積相對性很大，假如立即選用暖空氣解析，很有可能存有一定的危險因素，并且氧的存有會危害收購化學(xué)物質(zhì)的質(zhì)量，因此 必須操縱再造汽體中co2的成分。2.1.3微波爐加熱選用的再造機器設(shè)備為微波加熱串聯(lián)諧振膛，用以干躁或加溫的微波加熱頻率有 970 MHz及2450 MHz 二種。微波爐加熱的優(yōu)勢是根據(jù)微波加熱使炭本身發(fā)燙，提溫速度更快，可快速做到再造規(guī)定的高溫，機器設(shè)備體型小。缺陷是爐內(nèi)內(nèi)加溫不勻稱，主要是微波加熱動能消化吸收不勻稱引發(fā)，有時候造成炭煅燒狀況。當微波加熱漏能輸出功率超過 0.01 W/cm2、觸碰時間達 6min之上時，對身體有損害。在微波加熱造成、運輸全過程中，磁控管自身會耗費30% - 40% 的輸出功率。

      2.1.4遠熱輻射一般用以干躁活性碳，也可用以再造，關(guān)鍵在于被加溫物件對特殊光波長的紅外感應(yīng)的吸收力。2.1.5立即通電加熱器運用活性碳本身具備的電阻器和炭粒間具備的回路電阻，使炭造成焦耳熱，慢慢做到再造溫度，再進入水蒸汽開展活性。針對活性炭纖維，電加熱器溫度做到 150℃ ，能夠?qū)⑽赖亩妆交A(chǔ)所有吸附出來。微波爐加熱、遠熱輻射、立即通電加熱器三種活性碳熱再生法的耗能相距并不大，約為1.50 kW·h/kg 活性碳。直流變壓器吸附溫度能夠不會改變，一般吸咐48h后緩解壓力或是是真空包裝解析30min。工業(yè)生產(chǎn)上常見選用二個或二個之上的固定床反應(yīng)器串聯(lián)實際操作，一個吸咐一個再造，循環(huán)系統(tǒng)運作。

        2.2 微波加熱/超音波再造法在熱再生法的基本上，微波加熱和超音波慢慢盛行的再造技術(shù)性，因為活性炭過濾的吸咐質(zhì)多見強旋光性化學(xué)物質(zhì)且消化吸收微波加熱的工作能力強。有別于微波輻射再造方式，超音波再造方式是運用超音波功效，能夠使活性碳與吸咐質(zhì)中間的物理學(xué)結(jié)合性變?nèi)酢?/span>