废气废水处理活性炭-广平淄博活性炭

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。

活性炭可以再生:活性炭本身的污染小。就活性炭以外的吸附剂来看，硅胶、活性氧化铝对于具有碱性或者极性强的分子结构的气体显示出亲和性，并很容易受到由于它们对水蒸气强烈地吸附而形成的妨碍、所以对所有的有机气体的吸附力都很弱。沸石对于多种分子。按分子大小显示出不同的吸附亲和力，而具有分子筛作用，这种作用由于水器气而受到很大妨碍。磺化煤对于氨、胺等碱性气体，碱石灰对于盐酸等酸性气体各有吸附力，但这两种吸附剂不具有多孔性，气体吸收速度缓慢等，各都具有特异性的吸附力。与这些吸附剂相比，活性炭可以说是用途广的一种吸附剂。
活性炭是用途广的一种吸附剂，吸附流程有以下三种形式。
(1)间歇式流程常用单个吸附器。应用于废气间歇排放、排气量较小。排气浓度较低的情况。吸附饱和后需要再生。当间歇排气的间隔时间大于再生所用的时间，可在吸附器内再生;当间歇排气时间小于再生所用时间时、可将吸附器内的活性炭更换，将失效淄博活性炭集中再生。
(2)半连续式流程由两台并联组成。普遍应用的流程，既可用于处理间歇排气，又可用于连续排气。其中一台吸附器进行吸附，另一台吸附器进行再生。
(3)连续式流程由连续操作的流化吸附器、移动床吸附器等组成、理连续排出废气，不断有用过的活性炭移出床外再生，并不断有新鲜的活性发或再生的活性炭补充到床内。
用活性炭吸附气体中的污染物，一般要避免高温，因为吸附量随温度上高含尘量。

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

溶剂回收通常应用小容量固定床吸附器，在大多数情况下均是立式圆简形过滤器、炭料层高度多为50~100cm，更高的炭层则不常见，活性炭料层常常堆积在由石英砾石或者其他陶瓷材料构成的支撑层之上，这种一来可形成活性炭与置于设备底部的金属丝网或多孔饰网直接接触，从而使被净化的空气能较为均匀地分配。这样支撑层具有蓄热器的功能，它可在水蒸气再生的过程中使其加热，而后又把热量传给空气，再传热使炭层干燥，众所周知，惰性陶瓷球同时可作为不固定的罗底织物层的支承层的设备，
常用柱形活性炭颗粒作填料，因为由于这种形状可以使之建立没有通路形成的密实层。在大多数情况下、被净化气体的流向是自下而上，为了快速吸附蒸气(例如氯代经类)、物流的线速度约为50cm/s，而对于吸附其他溶剂的戴气、则其线速度约为30cm/s。在回收极易挥发的溶剂时，可降低物流速度，同时需要转移空气流中的热量，热量的转移通常是借助于在炭料中配置冷却蛇管来实现。
某些溶剂在同热的或者潮湿的活性炭接触的情况下，会发生局部分解。例如在用水燕气再生时，如含氯烃类可分解出盐酸，醚类可被水解，而丙酮，丁酮或者甲基异丁基酮这样的酮类可生成乙酸、二乙酰或者其他的裂解产物。在这些场合利用钢制成的设备或是山陶瓷砌成的或者用合成涂料涂层的吸附器。如果空气中含有腐蚀组分，需在吸附之前去除掉。