你真的了解活性炭吸附(fù)法(fǎ)治理VOCs廢氣嗎?
發布時間:2021-12-17 10 :05 瀏覽次數:
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活性炭吸附技術作為VOCs治理(lǐ)主流技術之一,其技術成熟、簡單易行、治理成本(běn)低、適應範圍廣(guǎng),在所有(yǒu)的治理技術中占有非(fēi)常大的市場份額(é),在(zài)塗裝、包裝印刷、石油化工(gōng)、化學品製造、醫藥化工和異味治理等領域都(dōu)得到了廣泛(fàn)的應用。但由於業內人員(yuán)對活性炭(tàn)的基本性能、活性炭吸附技(jì)術的適用範圍和使用條(tiáo)件(jiàn)等缺乏規律性認(rèn)識,在活(huó)性炭選型、工藝設(shè)計和淨化裝備設計中存(cún)在較大隨意性,造(zào)成(chéng)淨(jìng)化設備效率低,存在安全隱患(huàn),活性炭再生更換困難等問題。市場上(shàng)很多環保公司對活性炭吸附(fù)技術過於低估(簡(jiǎn)單誤認(rèn)為(wéi)活性炭吸附技術無非就是簡單的吸附(fù)—脫附)。
行業(yè)的種種不規範及工(gōng)藝混亂,導致目前不(bú)少地方環保主管部門陷入了(le)“聞炭色變”的誤(wù)區。滿足當(dāng)前國內(nèi)VOCs汙染實際治理工程的實際需(xū)要(yào),正確引導行業規範活性炭在揮發性有機物(VOCs)淨化中的(de)應用,顯得至關重要。
吸附法主要適用於低濃度氣態汙染物的吸附分離與淨化,對於高濃度的有機氣體,一般情(qíng)況下首先需要經過冷(lěng)凝等(děng)工藝進行“降濃(nóng)”處理,然後再進行吸附淨化。對於“油(yóu)氣”等高(gāo)濃度VOCs氣體的淨化,也(yě)可以采用吸(xī)附(fù)法(降壓解吸再生),但對活(huó)性炭有一些特(tè)殊的要求。
廢氣(qì)的預處理
汙染物濃度要求
除溶劑和油氣(qì)儲運銷裝置的(de)有機廢氣吸附回收外,進入吸附裝置的有(yǒu)機廢氣中有機物的濃(nóng)度應低於其爆炸極限下限(xiàn)的25%。當(dāng)廢氣(qì)中有機物的濃度高於其爆炸極限下限的25%時,應(yīng)使其降低到其爆炸極限下限的25%後方可進行吸附淨(jìng)化。
對於含有混合有機化合物的廢氣,其控製濃度P應低於易(yì)爆炸組(zǔ)分或混合氣體爆炸極限下限值的25%,即P<min(Pe,Pm)×25%,Pe為易爆組分爆炸極限下限值(%),Pm為混合氣體爆炸極(jí)限下限值,Pm按照下式進行計算:
Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn)
式中:
Pm ——混合氣體爆炸極限下(xià)限值,%
P1,P2,…,Pn ——混合有機廢氣中各組分的爆炸極限(xiàn)下限值,%
V1,V2,…,Vn ——混合有機廢氣中各組分所占的體(tǐ)積百分數,%
n ——混合有機廢氣中所含有機化合物的種數。
氣(qì)體溫度要求
進入吸附裝置的廢氣溫度宜低於40℃。
廢氣濕度對活性炭吸附性能的影響
1、由於活性炭表麵(miàn)通常含有大量的含氧基團,一般活性炭均具有較強的吸水能力,與有機物產生競爭(zhēng)吸附作用
2、活性炭中含有灰分(金屬氧化物),提高了其吸水能力。
如(rú)何提高活性炭的疏水性能
(1)原材料(liào)的影響:如(rú)煤種的影響、瀝青基球型活性炭具有較好(hǎo)的疏水(shuǐ)能力;
(2)高碘值(zhí)活性炭(揮發(fā)份低)的疏水(shuǐ)能力(lì)通常要優(yōu)於低碘值的活性炭;
(3)對活性炭進(jìn)行表麵疏水改性,去(qù)除或減(jiǎn)少(shǎo)表麵含氧基團、降(jiàng)低灰分(fèn)(金屬氧化物)。
顆粒物的含量要求
進入吸附裝置的(de)顆粒物含量宜低於1mg/m³。
粉塵:細顆(kē)粒物(wù)(化工、家具等)
漆霧(wù)顆粒物(形成(chéng)氣溶膠):影響大
絮狀顆粒物(wù):印刷、橡膠、化纖等生產過程產生
廢氣成分(fèn)的影(yǐng)響
1、活性炭的“中毒”(或劣化(huà)):
高沸點(或“半揮發(fā)性”)物質再生困難,在活性炭上聚集,如矽烷、油脂等化合物,需要通(tōng)過(guò)冷凝、過濾、吸附等預(yù)處理首先進行去(qù)除;
發生聚合反應,造成(chéng)在活性炭上聚集,如甲(jiǎ)醛(quán)、苯(běn)乙烯(xī)等;
二硫化碳(硫化氫)等吸附反應形成單質硫的聚集(jí)。
在吸附氣體中即使含有微量的高分(fèn)子物質或聚合性物質,在活性炭(tàn)中聚集,也會很快引起活性炭吸附性能急(jí)劇下降。
2、活性炭的反應活性(催化性):
活(huó)性炭表(biǎo)麵具有(yǒu)催(cuī)化(huà)活性(xìng),會與一(yī)些化合物部分進行(háng)氧化、水解等催化反應。
典(diǎn)型反應:
(1)乙酸乙酯(zhǐ)、乙酸丙酯等易發(fā)生水解反應形成有(yǒu)機酸;
(2)MEK(甲乙酮)、MIBK(甲基異丁基(jī)酮)易被氧化形成有機酸和(hé)丁二酮;環己酮氧化或聚合形成環亞己基環(huán)己酮;
(3)甲醛、苯乙烯等(děng)易發生聚合反應(yīng);
(4)其他:如樹脂(zhī)生產中的添加劑帶入(rù)二甲基乙(yǐ)酰胺和二甲基甲(jiǎ)酰胺在活性炭上會發生水解生產(chǎn)二甲胺(àn),造成(chéng)臭氣排放問題。
造成的問題:
(1)回(huí)收的溶劑變色、發臭(如包裝印刷廢氣);
(2)聚合後難再生,造成活性炭中毒(劣化);
(3)反應放熱(rè),造成活(huó)性(xìng)炭著火。
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