鞍山活性炭吸附塔废气处理装置一定需要处理好

  • 发布时间:2019-05-13 10:02:49,加入时间:2019年04月27日(距今2248天)
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广泛使用于在城市活性炭除臭设备、饮用水及工业废水处理。城市活性炭除臭设备废水中的一些有机物是难于为微生物或通常氧化法所氧化分解的,如酚、、石油及其商品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物,经生化处理后很难到达对排放请求较高的水体中排放的标准,也严重影响废水的回用,因而需求深度处理。

因为活性炭对有机物的吸附才能大,在废水深度处理中得到广泛的使用,具有以下优点:处理程度高,城市污水用活性炭进行深度处理后,BOD可下降99,TOC可降到1~3mg/L.使用范围广,对废水中绝大多数有机物都有用,包含微生物难于降解的有机物。惯性强,对水量及有机物负荷的变化有较强的惯功能,可得到安稳的处理作用。粒状炭可进行再生重复使用,被吸附的有机物在再生进程中被烧掉,不发生污泥。可回收有用物质,例如用活性炭处理含酚废水,用碱再生吸附饱满的活性炭,能够回收酚钠盐。设备紧凑、便利。

活性炭吸附法是使用多孔性的活性炭,使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去掉的方法,去掉目标包含溶解性的有机物质,合成洗涤剂、微生物、毒和一定量的重金属,并能够脱色、除臭。

活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水处理常用的吸附剂,活性炭经过活化后碳晶格构成形状和大小不一的兴旺细孔,大大添加比表面积,提高吸附才能。活性炭的细孔有用半径通常为小孔半径在以下,过渡孔半径通常为,大孔半径为小孔容积通常为,过渡孔面积通常为;大孔容积通常为    挥发性有机化合物(VOCs)是一类重要的大气污染物,其所带来的环境污染问题已经引起全世界的关注。活性炭吸附法是治理VOCs污染的有效手段。本文从介绍VOCs治理技术出发,简述了活性炭吸附法在VOCs治理中的使用现状,概括了活性炭吸附法治理VOCs的工艺技术和存在问题,指出变温-变压吸附、变电吸附以其高效节能环保的优点,在VOCs治理中具有较好的发展前景。分析了活性炭表面化学性质、吸附质的物性、操作条件对活性炭吸附法治理VOCs的影响,为VOCs治理专用活性炭的改进和新产品的开发,提供了理论依据。在总结现有研究进展的础上,预测了活性炭吸附法治理VOCs技术的发展趋势,提出对工艺的改进以及与其他VOCs废气处理技术的耦合使用,针对不同VOCs排放场所开发不同活性炭品种和VOCs回收装置将是以后研究的重要方向。  

挥发性有机化合物是指在20℃时饱和蒸气压大于等于0.13kPa的有机化合物[1]。其主要来源于石油化工行业废气的排放,储油库、加油站、车辆等油品的挥发和油漆、涂料、包装、印刷、胶黏剂、化妆品等行业有机溶剂的使用。据统计,年我国工业源VOCs排放量约为1206万吨,并且每年呈约8.6的递增趋势[2]。到2030年,仅加油站VOCs的排放量可达1271.03千吨,经济损失近十亿元[3]。VOCs大多数有毒,并且由于饱和蒸气压高,可以在自然状态下挥发到空气中,通过呼吸道进入人体,诱发多种疾。VOCs还是导致天气的元凶之一,由VOCs经化学转化生成的颗粒物,在一些地区可以占PM2.5来源的21。由VOCs经光化学反应形成的二次气凝胶占PM10的25~35[4],是PM10的重要组成部分。随着天气大范围的持续出现,VOCs治理问题已经引起世界各国的高度重视,若能经济有效地回收VOCs,特别是高浓度、高价值的VOCs,具有环境、健康、经济三重效益。为了更好地应对我国当前的大气污染形式,促进VOCs的减排与控制,2013年9月,印发了《大气污染防治行动计划》,要求推进VOCs污染治理,特别是在石化、有机化工、表面涂装、包装印刷等行业实施VOCs的综合整治。同年,国家环保部发布了《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》公告,针要不断加压减压,对设备要求高,能耗巨大,多用于高档溶剂的回收。

活性炭的表面化学性质由活性炭表面官能团的种类和数量决定,表面化学性质差异影响活性炭的化学吸附性能。通过对活性炭进行表面化学改性,可以改变活性炭对VOCs的吸附能力吸附选择性。的研究表明,氨化可以使活性炭表面碱性官能团增加,氧化可以使活性炭表面酸性官能团增加。KIM等[39]研究了不同酸和碱浸渍改性椰壳活性炭对多种VOCs的吸附性能,发现浸渍改性的活性炭对、、二等VOCs吸附性能提高。刘耀源等分别利用H2SO4/HNaOH[41]改性玉米秸秆活性炭,发现用改性后的活性炭,降低了其对等弱极性、非极性物质的吸附量,而用NaOH改性能提高其对醛等极性物质的吸附能力。LI等[42]用氨水浸渍改性活性炭,发现改性后的活性炭对邻二等疏水性VOCs的吸附能力要强于酸改性。负载金属改性是通过负载在活性炭上的金属单质或金属离子与吸附质之间较强的结合力,来提高活性炭吸附分离性能的方法。一般认为,负载金属改性能改变活性炭表面的化学性质,进而改变活性炭的极性,使得活性炭的吸附以化学吸附为主,增加了吸附的选择性[43]。L在200℃的低氧条件下用Co浸渍改性活性炭,发现改性后的活性炭对吸附性能显著提高。负载金属改性活性炭技术目前主要应用在处理醛、等分子量小的污染物上,对一些大分子量VOCs的应用有待进一步研究[45]。

3.2吸附质物性的影响

吸附质分子是否能够进入活性炭的孔与其自身的动力学直径有关。根据尺寸排斥理论,只有当活性炭的孔隙直径大于吸附质分子直径时,吸附质分子才能进入到活性炭的孔隙中[46]。研究发现吸附剂吸附效率时,吸附剂的孔径与吸附质分子直径的比值为1.7~大部分气态污染物的分子尺寸小于2nm[48],因此适合VOCs吸附的活性炭的内孔道要以微孔为主,大于有效孔径的孔吸附作用甚微。研究发现小于0.7nm的微孔对和有很强的吸附能力。究发现0.60~1.15nm范围内的微孔为CH4吸附的有效区间,大于此范围的孔在吸附过程中主要起通道作用。吸附质物性的影响还表现在分子量、饱和蒸气压、沸点等方面。活性炭身有效吸附点位数量有限,当活性炭吸附分子数量相近的不同物质时,分子量大的表现出活性炭对其饱和吸附量大。由于沸点高的气态物质在吸附过程中容易产生毛细凝聚现象[51],因此易于被吸附。饱和蒸气压和活性炭饱和吸附量显著相关,在一定温度下,饱和蒸气压越大的VOCs越容易脱附。研究了6种VOCs的饱和蒸气压与活性炭饱和吸附量的关系,发现饱和蒸气压越大的VOCs,活性炭的饱和吸附量越小。研究了、及二3种VOCs物性对其在活性炭上吸附行为的影响,结果表明:活性炭对有机气体的饱和吸量随着吸附质的分子动力学直径、分子量、沸点的增大而增大,随着吸附质极性、蒸气压的增大而减小。

活性炭吸附法是工业中最为广泛使用的VOCs治理方法,但活性炭在实际应用中还存在一些问题,如吸附容量不高、吸附后活性炭的再生能力差、吸附性能受水气等环境因素影响较大等。为了进一步优化活性炭的吸附性能,要加强对活性炭吸附过程影响因素的研究,寻找行之有效的活性炭孔结构调控和表面改性方法,开发具有更佳吸附性能或满足特定需求的高效吸附材料(如特种用途活性炭、高强度活性碳纤维、活性碳布等)。在综合考虑活性炭吸附治理VOCs的影响因素的础上,改进和研制VOCs回收及综合利用设备,设计的工艺操作条件,使活性炭在VOCs的治理方面得到更广阔的应用。

5、展望

利用活性炭吸附法从矿浆或者溶液中提金的工艺有:炭浆法(简称CIP法)、炭浸法(CIL法)和炭柱法(简称CIC法)几种类型,它们的工艺基本上都包括以下几个步骤:(1)从矿浆或者溶液中用活性炭吸附浸出金,产出载金炭;(2)对载金炭进解吸处理,使炭上的金重新转入溶液中,产出金的解吸贵液;(3)利用各种方法从含金贵液回收金;(4)把已被解吸后的贫炭进行再生处理,恢复它的活性后,返回吸附作业再用。

1活性炭的特征

活性炭从起外观分为粉末炭和颗粒炭两类。颗粒炭可以从多种含炭物料如各种纤维素、木材、椰壳、果壳、果核及各种煤制造产出。

研究工作表明,活性炭的结构与石墨类似,是由微小的晶片所构成,晶片的厚度只有几个碳原子厚,直径为微米,而且排列很不规则,具有很多具有分子一般大小的大量开口孔穴的侧壁。因此活性炭是具有发达的细孔结构和巨大吸附表面机的活性物质,它是Au(CN)-良好的吸附剂。活性炭的细孔结构很复杂,由直径介于的微孔和直径大于1000的大孔及介于的过

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