活性炭吸附的原理及在工業(yè)廢氣治理上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:
2023-12-26 08:51
敏達(dá)環(huán)保科技(嘉興)有限公司在線訊:基本工藝流程
1、工藝流程圖
2、工藝說(shuō)明
車(chē)間有機(jī)廢氣通過(guò)吸氣罩收集,在排風(fēng)機(jī)作用下,經(jīng)過(guò)管道輸送進(jìn)入干式過(guò)濾器,再進(jìn)入活性炭吸附裝置,有機(jī)污染物被活性炭吸附,凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)增壓后達(dá)標(biāo)排放。活性炭吸附飽和后,請(qǐng)專(zhuān)業(yè)廠家再生后回用。
3、活性炭的吸附原理
a.吸附現(xiàn)象是發(fā)生在兩個(gè)不同的相界面的現(xiàn)象,吸附過(guò)程就是在界面上的擴(kuò)散過(guò)程,是發(fā)生在固體表面的吸附,這是由于固體表面存在著剩余的吸引而引起的。
吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附;物理吸附亦稱(chēng)范德華吸附,是由于吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的靜電力或范德華引力導(dǎo)致物理吸附引起的,當(dāng)固體和氣體之間的分子引力大于氣體分子之間的引力時(shí),即使氣體的壓力低于與操作溫度相對(duì)應(yīng)和飽和蒸氣壓,氣體分子也會(huì)冷凝在固體表面上,物理吸附是一種吸熱過(guò)程。
化學(xué)吸附亦稱(chēng)活性吸附,是由于吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間的化學(xué)反應(yīng)力導(dǎo)致化學(xué)吸附,它涉及分子中化學(xué)鍵的破壞和重新結(jié)合,因此,化學(xué)吸附過(guò)程的吸附熱較物理吸附過(guò)程大。
在吸附過(guò)程中,物理吸附和化學(xué)吸附之間沒(méi)有嚴(yán)格的界限,同一物質(zhì)在較低溫度下往往是化學(xué)吸附。活性炭纖維吸附以物理吸附為主,但由于表面活性劑的存在,也有一定的化學(xué)吸附作用。
b.活性炭對(duì)廢氣吸附的特點(diǎn):
(1)、對(duì)于芳香族化合物的吸附優(yōu)于對(duì)非芳香族化合物的吸附。
(2)、對(duì)帶有支鍵的烴類(lèi)物理優(yōu)于對(duì)直鏈烴類(lèi)物質(zhì)的吸附。
(3)、對(duì)有機(jī)物中含有無(wú)機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附總是低于不含無(wú)機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附。
(4)、對(duì)分子量大和沸點(diǎn)高的化合物的吸附總是高于分子量小和沸點(diǎn)低的化合物的吸附。
(5)、吸附質(zhì)濃度越高,吸附量也越高。
(6)、吸附劑內(nèi)表面積越大。吸附量越高。
活性碳纖維
以新型吸附材料—活性碳纖維(ACF)為吸附劑的吸附法是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型的有機(jī)廢氣回收方法,被認(rèn)為是最有效的回收凈化有機(jī)廢氣的新方法,近年來(lái)已引起廣大研究工作者和相關(guān)企業(yè)的極大關(guān)注。與傳統(tǒng)的活性炭相比,活性碳纖維具有以下優(yōu)異特性:
1) 比表面積大,有效吸附容量高;
2) 吸附、脫附快,能耗低,容易再生;
3) 強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng);
4) 形狀多樣,便于工程應(yīng)用;
5) 可吸附低濃度氣體;
6) 吸附選擇性強(qiáng)。
活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置
以活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置中典型的三箱吸附裝置為例,分析其設(shè)備組成、工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)。
設(shè)備組成
吸附設(shè)備由引風(fēng)風(fēng)機(jī)、表冷器、過(guò)濾器、吸附器、分層槽等組成,整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行由PLC程序控制,自動(dòng)切換吸附器,使之交替進(jìn)行吸附、解吸和干燥工藝過(guò)程的操作。
工藝流程
揮發(fā)性有機(jī)氣體先經(jīng)過(guò)一定的前處理裝置,再經(jīng)過(guò)濾器進(jìn)一步去除尾氣中的雜質(zhì),以保證這些雜質(zhì)不占用活性碳纖維的孔隙,影響活性碳纖維的吸附效率和使用壽命;過(guò)濾后的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)引入吸附設(shè)備。
吸附了一定數(shù)量有機(jī)溶劑的活性碳纖維,用飽和水蒸汽進(jìn)行解吸,解吸完成后將通過(guò)過(guò)濾的外界空氣送入吸附器由風(fēng)機(jī)進(jìn)行干燥,使活性碳纖維床層冷卻并去除殘留的蒸汽,使活性碳纖維保持較高的吸附效率。干燥好的吸附器進(jìn)入下一工作程序循環(huán)進(jìn)行吸附。
解吸出的含有機(jī)物的混合蒸汽進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行一級(jí)冷凝,冷凝液再經(jīng)板式冷凝器冷卻,經(jīng)過(guò)冷凝的有機(jī)物和冷凝水進(jìn)入分層槽,經(jīng)重力分層,上層的有機(jī)物自動(dòng)溢流至儲(chǔ)槽,然后經(jīng)輸送泵送到吸附回收設(shè)備;下層的冷凝水排入廢水處理系統(tǒng)。
技術(shù)特點(diǎn)
(1)結(jié)構(gòu)合理
吸附芯為籠型結(jié)構(gòu),具有活性碳纖維用量少,處理風(fēng)量大的特點(diǎn),可大幅度降低有機(jī)廢氣處理成本。
(2)吸附率高
由于活性碳纖維的比表面積特性,決定了其吸附率可高達(dá)95%以上。采用專(zhuān)利技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)吸附,可以達(dá)到極高的吸附率,是目前國(guó)際上能夠達(dá)到苛刻的環(huán)保排放要求的吸附裝置。
(3)運(yùn)行能耗低、費(fèi)用低
由于活性碳纖維的脫附、再生能耗低,再加上活性碳纖維纏繞芯的氣流阻力小、風(fēng)機(jī)功率小,所以在運(yùn)行中活性碳纖維有機(jī)廢氣凈化回收裝置的氣耗和電耗均比較低。
(4)全自動(dòng)控制、無(wú)人值守運(yùn)行
采用德國(guó)西門(mén)子可編程序控制器中央控制,集成電磁閥、德國(guó)費(fèi)斯托氣缸執(zhí)行動(dòng)作,可靠性高。按照工藝流程設(shè)計(jì)的模擬盤(pán)顯示,運(yùn)行狀況可以一目了然,并設(shè)計(jì)有故障檢測(cè)及指示功能??煽啃詮?qiáng)、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)。
(5)安全可靠、適用于有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所
采用防爆風(fēng)機(jī)、防爆泵??刂乒?、氣動(dòng)柜采用正壓防爆技術(shù),外部信號(hào)通過(guò)安全柵連接,系統(tǒng)接地,確保了裝置的安全性。
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