利用活性碳纖維治理有機廢氣
1 背景
有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)就是氣(qi)態(tai)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)一(yi)部分(fen),來(lai)自(zi)各個行(xing)(xing)業所(suo)排放的(de)(de)(de)化(hua)工廢(fei)(fei)氣(qi)、含氟廢(fei)(fei)氣(qi)、氣(qi)態(tai)碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)(wu)、惡臭氣(qi)體(ti)等(deng)。機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)的(de)(de)(de)治理方法(fa)有(you)三種(zhong)(zhong):第(di)一(yi)種(zhong)(zhong)是催(cui)化(hua)燃燒法(fa),它(ta)利用某種(zhong)(zhong)催(cui)化(hua)劑來(lai)分(fen)解或(huo)使有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)燃燒后變成(cheng)無(wu)害氣(qi)體(ti),不(bu)能回(hui)收;第(di)二(er)種(zhong)(zhong)是吸收法(fa),以(yi)特定的(de)(de)(de)某種(zhong)(zhong)化(hua)學液體(ti)來(lai)吸收有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi),然后再進行(xing)(xing)分(fen)離,運(yun)行(xing)(xing)成(cheng)本較高,回(hui)收效(xiao)果不(bu)好,局限性(xing)比(bi)較大;第(di)三種(zhong)(zhong)就是吸附法(fa),它(ta)以(yi)活(huo)性(xing)炭物(wu)(wu)理吸附為主,應用范圍最廣,具(ju)有(you)運(yun)行(xing)(xing)成(cheng)本低(di)及可回(hui)收物(wu)(wu)料(liao)的(de)(de)(de)特點。
吸(xi)附(fu)(fu)(fu)法的關鍵是吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)和吸(xi)附(fu)(fu)(fu)工藝設備配置。該(gai)方法是將有機氣體(ti)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)到吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)上,然后再將其從吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑(ji)上脫離下來成為液體(ti),收集(ji)并處理后即可重(zhong)新回用于生產或出售。
2 材料
長期以(yi)來,人們(men)一(yi)(yi)直以(yi)活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)顆粒(li)作(zuo)為(wei)吸附劑來吸附這(zhe)些化學有機物廢(fei)氣,但是(shi)由于活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)顆粒(li)的表面積(ji)較小,所以(yi)為(wei)了(le)增(zeng)大活(huo)(huo)性(xing)碳(tan)接觸面積(ji),就(jiu)須大量填充,使得吸附裝置(zhi)體積(ji)龐大,而且(qie)時(shi)間一(yi)(yi)長,碳(tan)顆粒(li)會變(bian)成粉末,影響(xiang)吸附量,更有甚者,它(ta)需要(yao)經(jing)常更換,在更換時(shi)黑塵四起,嚴重污染工(gong)作(zuo)場所。黑塵還(huan)會進(jin)入操作(zuo)者呼吸道,危害人類健(jian)康。
活性(xing)(xing)碳纖(xian)(xian)維(以(yi)下簡稱(cheng)ACF)的(de)(de)誕生在整個環保產業是(shi)一場(chang)革(ge)命。ACF是(shi)以(yi)粘膠基纖(xian)(xian)維為原料,經高(gao)溫碳化、活化后(hou)制成的(de)(de)纖(xian)(xian)維狀新型吸(xi)附材(cai)料,與社會上公認的(de)(de)比(bi)較好的(de)(de)吸(xi)附材(cai)料—顆粒狀活性(xing)(xing)炭相比(bi),ACF具(ju)有(you)以(yi)下顯著(zhu)的(de)(de)的(de)(de)特(te)點:
(一)、比(bi)表面積(ji)(ji)大,有效(xiao)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)量高(gao)。由于同樣重(zhong)(zhong)量的(de)(de)(de)纖維的(de)(de)(de)表面積(ji)(ji)是顆粒的(de)(de)(de)近百倍,所以需要填充的(de)(de)(de)活(huo)性碳(tan)纖維的(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)量非常(chang)小,然而吸(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率(lv)卻非常(chang)高(gao),根據所處(chu)理廢(fei)氣的(de)(de)(de)有機氣體含量和其它物理特(te)性的(de)(de)(de)不同,吸(xi)(xi)(xi)附(fu)效(xiao)率(lv)在85%至98%之(zhi)間(jian),多(duo)級吸(xi)(xi)(xi)附(fu)工(gong)藝可以達到99.99%,遠遠高(gao)于活(huo)性碳(tan)顆粒吸(xi)(xi)(xi)附(fu)法的(de)(de)(de)最高(gao)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)率(lv)88%,而且體積(ji)(ji)及總重(zhong)(zhong)量也都很小。
(二)、吸(xi)(xi)附(fu)(fu)﹑脫附(fu)(fu)行程(cheng)短(duan),速度快;脫附(fu)(fu)﹑再生耗能(neng)低(di)。ACF對(dui)有機氣(qi)體(ti)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量比(bi)顆粒狀(zhuang)活性炭(GAC)大(da)幾倍至幾十倍,對(dui)無機氣(qi)體(ti)也有很好的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)能(neng)力,并(bing)能(neng)保持較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)脫附(fu)(fu)速度和較(jiao)長(chang)的(de)(de)(de)使用(yong)壽(shou)命。如用(yong)水蒸氣(qi)加(jia)熱6-10分鐘,即可(ke)完全脫附(fu)(fu),耐熱性能(neng)好,在惰性氣(qi)體(ti)中(zhong)耐高(gao)溫1000℃以上(shang),在空(kong)氣(qi)中(zhong)著火點(dian)達500℃以上(shang)。
(三)、形狀可變,使用方(fang)便。由(you)于活性碳纖維可以做成氈式(shi),所以更換(huan)起來非常(chang)方(fang)便,不(bu)會對人體造(zao)成任何危害(hai)。
(四)、可根(gen)據需要生產出具有特殊(shu)性能的專用ACF;強(qiang)度好,不會造成二次污染。
活性碳顆粒和活性碳纖維的性能及使用效果對比 |
從表中可以看(kan)出(chu),活性(xing)炭(tan)纖維吸附(fu)回收(shou)裝(zhuang)置優(you)勢(shi)明顯,而(er)活性(xing)炭(tan)顆粒吸附(fu)回收(shou)裝(zhuang)置只(zhi)在初期投入上占小的優(you)勢(shi)。前些年很多客(ke)戶由于(yu)不(bu)了解(jie)活性(xing)炭(tan)纖維吸附(fu)回收(shou)裝(zhuang)置,也不(bu)計算運(yun)行(xing)成本和多回收(shou)的這10%的物料價值,只(zhi)考(kao)慮(lv)初期投資,可能也有應付環(huan)保(bao)的想法,所以推(tui)廣(guang)起來(lai)頗費周折。現在經(jing)過十(shi)多年的推(tui)廣(guang),各行(xing)業(ye)的宏觀(guan)經(jing)濟意識和環(huan)保(bao)意識都增(zeng)強了,并(bing)且(qie)已(yi)經(jing)看(kan)到該裝(zhuang)置的經(jing)濟亮點,除了已(yi)經(jing)做過的十(shi)多項工業(ye)實例(li)外,現在有很多客(ke)戶正處于(yu)緊密接(jie)觸中。
3 適用行業
石油化工、農(nong)藥(yao)、汽車部件,電氣,電子元件,印刷,涂裝,涂布,橡膠(jiao)(jiao),造紙,膠(jiao)(jiao)卷(juan),纖(xian)維,塑(su)膠(jiao)(jiao),人(ren)造革(ge),干洗,醫藥(yao)品,釀(niang)造,化學實驗(yan)室等(deng)。
4 回收物質
苯(ben)(ben)、甲苯(ben)(ben)、二甲苯(ben)(ben)、三(san)甲苯(ben)(ben)、正己烷(wan)、庚烷(wan)、石腦油、環己烷(wan);三(san)氯(lv)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)、全氯(lv)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)、三(san)氯(lv)乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)、亞甲基氯(lv)化(hua)物、二氯(lv)苯(ben)(ben)、三(san)氯(lv)苯(ben)(ben)、四氯(lv)化(hua)碳、氯(lv)仿、氟里昂;丙(bing)酮、丁酮、甲基異丁酮、環己酮;醋(cu)酸(suan)酯(zhi)、丁酸(suan)酯(zhi);乙(yi)(yi)(yi)醚、二氯(lv)乙(yi)(yi)(yi)烷(wan)、四氫呋喃、糠醛;甲醇(chun)、乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)、丁醇(chun);醋(cu)酸(suan)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)酯(zhi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)、丙(bing)烯(xi)腈(jing)、苯(ben)(ben)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)、丙(bing)烯(xi)酸(suan)。
5 工藝過程
吸(xi)(xi)(xi)附(fu)裝置可(ke)分為2-3個吸(xi)(xi)(xi)附(fu)室(shi),由微電腦控制,自動(dong)切換,交替進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)解(jie)吸(xi)(xi)(xi)(干燥)等工藝過(guo)程。放(fang)空的(de)廢(fei)(fei)氣(qi)經過(guo)減壓過(guo)濾后進(jin)(jin)(jin)(jin)入吸(xi)(xi)(xi)附(fu)器進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)。吸(xi)(xi)(xi)附(fu)一(yi)定(ding)數量有(you)機(ji)廢(fei)(fei)氣(qi)的(de)ACF,用水(shui)(shui)蒸(zheng)氣(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)解(jie)吸(xi)(xi)(xi),解(jie)吸(xi)(xi)(xi)出的(de)有(you)機(ji)物和水(shui)(shui)蒸(zheng)汽(qi)一(yi)起進(jin)(jin)(jin)(jin)入冷(leng)凝器中(zhong),經冷(leng)凝的(de)有(you)機(ji)物和水(shui)(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)入分層(ceng)(ceng)槽,經重(zhong)力分層(ceng)(ceng),上(shang)層(ceng)(ceng)的(de)有(you)機(ji)物自動(dong)溢流(liu)至儲槽進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)回收,下層(ceng)(ceng)的(de)冷(leng)凝水(shui)(shui)排入廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處理(li)系統,對(dui)溶于水(shui)(shui)的(de)有(you)機(ji)物則需進(jin)(jin)(jin)(jin)一(yi)步分餾。

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