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煤质柱状活性炭用于溶剂回收

作者:柱状活性炭 日期:2018-05-19 9:58:29 人气:

目前,我国已在印刷、涂料、橡胶、胶片、造纸等很多行业成功应用了活性炭吸附技术进行溶剂回收,普遍采用活性炭间歇固定床回收技术,降低了生产成本,取得了显著的环保效益。

近年来,随着全球工业化趋势的加速,使用溶剂的行业及其使用的溶剂种类越来越多。丙酮、苯、甲苯、二甲苯、醇类、脂类、甲基乙基甲酮、异丁基甲基甲酮等有机溶剂,在涂料、印刷、医药、造纸、纺织以及化工等领域中大量应用。

在工业生产中使用较多的有机溶剂都属于挥发性有机物,大多具有毒性,部分已被列入致癌物。由于挥发性有机物的危害性,许多国家颁布了法令,对挥发性有机物的排放进行了管制。溶剂在使用过程中所挥发出来的有机物,对环境和人体健康都产生巨大的危害。防止这些溶剂在使用过程中蒸发飞散,进行回收及无害化处理,有利于降低生产成本,改善劳动卫生条件,产生经济效益,同时减少环境污染,具有很重要的意义。

煤质柱状活性炭

挥发性有机物的处理方法主要由两类:一类是破坏性消除法,如焚烧和催化燃烧法等,将挥发性有机物转化为二氧化碳和水;另一类是回收法,如活性炭吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法。活性炭吸附法使用范围最广,对苯、醋酸乙酯、氯仿等挥发性有机物的回收非常有效。

目前,采用活性炭吸附法净化、回收尾气中的有机组分的工业应用已比较成熟,溶剂回收用的吸附装置,一般可以分为固定床、移动床和流化床三种形式。由于固定床运转稳定,操作简单,得到了广泛的应用。含有溶剂的混合气体通入装填有煤质柱状活性炭的固定床反应器后,依靠煤质柱状活性炭的选择吸附能力将溶剂吸附在活性炭上,其余气体送反应器另一端流出;煤质柱状活性炭吸附饱和后,用水蒸气再生脱除、回收溶剂、恢复吸附能力的活性炭经干燥冷却后再循环使用。整个装置一般采用两个以上反应器交替使用。较大规模的吸附系统采用的通常流程为变温吸附法和变压吸附法流程,既可有效脱除有机污染物又可回收有用组分。

煤质柱状活性炭吸附法在使用中表现了如下的特点:废气净化彻底;在不适用深冷、高压的手段下,可以有效地回收有价值的有机组分;设备简单,易实现自动化控制;无二次污染。

用于溶剂回收的吸附剂需要具有很强的选择性、机械强度、热稳定性和化学稳定性,以及较大的吸附容量。另外,吸附剂的吸附速率和脱附速率都必须很快,以确保具有良好的再生性能。与分子筛、沸石。活性氧化铝等吸附剂相比,活性炭是非极性物质,对有机溶剂有较强的亲和性,即使有水分存在,吸附性能下降得也不大,且价格低廉。因此,煤质柱状活性炭吸附目前溶剂回收最可取的方法。煤质柱状活性炭是溶剂回收中常用的吸附材料,如德国生产的活性炭,在PSA工艺回收苯、甲苯、二甲苯的应用中显示出比碳纤维更好地性能。

影响煤质活性炭吸附性能的主要因素有比表面积大小、孔容、孔径分布及表面化学性质,因此调整煤质活性炭的孔隙结构,对表面基团进行改性以增加活性中心数量,对提高其特殊性能和特定吸附催化作用具有十分重要的作用。其中,煤质活性炭的孔隙结构一般通过原料煤的选择、制备条件的控制进行调整,表面化学性质则通过表面氧化、负载金属化合物、电化学、微波辐射等方法进行改性处理。

目前,我国溶剂回收用活性炭已大量生产,煤质溶剂回收用活性炭的生产主要集中在我国西北部的宁夏及其周边地区,主要以煤质柱状活性炭为主,年生产能力已超过10万吨。

与球状活性炭相比,柱状活性炭存在床层阻力大、气固接触面积小等问题,因此国外开发了一种球状活性炭用于溶剂回收,显著提高了溶剂回收效率,目前我国一些活性炭企业也正在开发这种球状活性炭产品,但由于强度等问题没有很好解决,至今球状活性炭在我国还没有大规模生产。

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