吸附法的关键是吸附剂和吸附工艺设备配置。该方法是将有机气体吸附到吸附剂上,然后再将其从吸附剂上脱离下来成为液体,收集并处理后即可重新回用于生产或出售。
长期以来,人们一直以活性碳颗粒作为吸附剂来吸附这些化学有机物废气,但是由于活性碳颗粒的表面积较小,所以为了增大活性碳接触面积,就须大量填充,使得吸附装置体积庞大,而且时间一长,碳颗粒会变成粉末,影响吸附量,更有甚者,它需要经常更换,在更换时黑尘四起,严重污染工作场所。黑尘还会进入操作者呼吸道,危害人类健康。
活性碳纤维(以下简称ACF)的诞生在整个环保产业是一场革命。ACF是以粘胶基纤维为原料,经高温碳化、活化后制成的纤维状新型吸附材料,与社会上公认的比较好的吸附材料—颗粒状活性炭相比,ACF具有以下显著的的特点:)(一)、比表面积大,有效吸附量高。由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍,所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小,然而吸附效率却非常高,根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同,吸附效率在85%至98%之间,多级吸附工艺可以达到99.99%,远远高于活性碳颗粒吸附法的吸附率88%,而且体积及总重量也都很小。
(二)、吸附﹑脱附行程短,速度快;脱附﹑再生耗能低。ACF对有机气体吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍,对无机气体也有很好的吸附能力,并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。如用水蒸气加热6-10分钟,即可完全脱附,耐热性能好,在惰性气体中耐高温1000℃以上,在空气中着火点达500℃以上。
(三)、形状可变,使用方便。由于活性碳纤维可以做成毡式,所以更换起来非常方便,不会对人体造成任何危害。
(四)、可根据需要生产出具有特殊性能特种集装箱的专用ACF;强度好,不会造成二次污染。
吸附材料
吸附率%
环保达标
初期投资
设备体积
设备压力等级
吸附剂更换周期
自动化程度
电力消耗
蒸汽消耗
运行成本
纤维
99.9
可
中高
中
常压
5~10年
全自动
少
少
低
颗粒
88
难
中
大
压力容器
0.5~2年
手动多
大
大
高
活性碳颗粒和活性碳纤维的性能及使用效果对比
从表中可以看出,活性炭纤维吸附回收装置优势明显,而活性炭颗粒吸附回收装置只在初期投入上占小的优势。前些年很多客户由于不了解活性炭纤维吸附回收装置,也不计算运行成本和多回收的这10%的物料价值,只考虑初期投资,可能也有应付环保的想法,所以推广起来颇费周折。现在经过十多年的推广,各行业的宏观经济意识和环保意识都增强了,并且已经看到该装置的经济亮点,除了已经做过的十多项工业实例外,现在有很多客户正处于紧密接触中。
三.?适用行业
石油化工、农药、汽车部件,电气,电子元件,印刷,涂装,涂布,橡胶,造纸,胶卷,纤维,塑胶,人造革,干洗,医药品,酿造,化学实验室等。
四.回收物质
苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、庚烷、石脑油、环己烷;三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、亚甲基氯化物、二氯苯、三氯苯、四氯化碳、氯仿、氟里昂;丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮;醋酸酯、丁酸酯;****、二氯乙烷、四氢呋喃、糠醛;甲醇、乙醇、丁醇;醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸。
五.工艺过程
吸附装置可分为2-3个吸附室,由微电脑控制,自动切换,交替进行吸附解吸(干燥)等工艺过程。放空的废气经过减压过滤后进入吸附器进行吸附。吸附一定数量有机废气的ACF,用水蒸气进行解吸,解吸出的有机物和水蒸汽一起进入冷凝器中,经冷凝的有机物和水进入分层槽,经重力分层,上层的有机物自动溢流至储槽进行回收,下层的冷凝水排入废水处理系统,对溶于水的有机物则需进一步分馏。
有机废气处理是指在工业生产过程中产生的有机废气进行吸附、过滤、净化的处理工作。通常有机废气处理有甲醛有机废气处理、苯甲苯二甲苯等苯系物有机废气处理、丙酮丁酮有机废气处理、乙酸乙酯废气处理、油雾有机废气处理、糠醛有机废气处理、苯乙烯、丙烯酸有机废气处理、树脂有机废气处理、添加剂有机废气处理、漆雾有机废气处理、天那水有机废气处理等含碳氢氧等有机物的空气净化处理。
环保部网站透露,《稀土工业污染物排放标准》(以下简单称《标准》)已于近日经环保部与国家质量监督检验检疫总局联合批准发布。这是环保护在“十二五”期间发布的国家污染物排放标准,将于10月1日起正式实施。 此前,2月16日举行的国务院常务会议研究部署了促进稀土行业持续健康发展的政策措施,提出将用5年左右的时间,转变稀土行业发展方式。此次公布的《标准》成为围绕稀土一揽子措施的重要规章,长期以来形成的稀土污染困局,或因排放标准的提高而有所改观。 统计显示,目前我国的稀土储量占全球36%,产量则占世界的97%。由于过度开发,我国的稀土资源储量迅速下降,稀土生产过程中的环境污染问题日益突出。以氨氮为例,稀土行业每年产生的废水量达2000多万吨,其中氨氮含量300~5000mg/L,超出国家排放标准十几倍甚至上百倍。 中国稀土学会秘书长林东鲁在接受 《每日经济新闻(微博)》记者采访时称,我国稀土开发存在的污染非常严重,北方稀土中存在的氟,有极强的毒性和腐蚀性等,另外含有的钍,都会对周边的农作物、牲畜和人体产生危害。他指出,对于稀土行业的兼并重组,将在未来从100家缩减为20家。但从行业协会自身而言,“我们希望重组得更少,因为不仅有安全问题,还有环保问题。” 产能严重过剩成为《标准》出台的另一诱因。“现在整个国际市场对于稀土产品的需求量大致在12万吨左右,而目前我国稀土的产量达22万吨,因此企业达不到环保要求就要出局。”林东鲁说。 有公开资料称,如果严格执行《标准》,我国现有的稀土相关企业将有80%以上达不到要求,而改造将增加70%的成本。 林东鲁认为,实际上每家企业都可以按照《标准》去做,但就要看它的盈利情况,企业应通过《标准》进行自身改进,获得的利润必须要有很大一部分投入环保。 《标准》或令稀土企业面临重新洗牌。比如,以氨氮的排放为例,在前期讨论时,专家提出要低于15mg/L,在征求意见稿中增加到20mg/L,而在最终公布的《标准》中则升到了25mg/L。 环保部负责人称,《标准》实施后,新建企业必须严格按《标准》执行,考虑到我国稀土工业的实际情况,标准对现有企业设置了两年的达标排放过渡期。
活性炭有机气体吸附回收装置结构
本装置主要有:吸附罐、截止阀、过滤器、冷凝器、分离桶、曝气筒、风机电机、隔声罩消声器等设备,自动型配用电控气动进风口调节阀,碳层超温报警及自动喷水降温装置电控柜等。
设备采用普通碳钢、SUS304不锈钢或SUS304镜面不锈钢材料制作,内部进行了防腐蚀处理,具有抗强酸碱及盐份的腐蚀,在长期运转使用状况下,不受其它因素氧化腐蚀。主结构体厚度须据各型号及处理量,且具有足够补强,足以负担结构体及运转中所需之负荷,并提供必要之操作平台。全系统的阻力小于60mmAq。
工作原理
1.吸附过程:由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性固体物质相接触,废气中的污染物被吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,达到净化目的。废气经空气过滤器除去微小悬浮颗粒后,进入吸附罐顶部,经过罐内活性碳吸附后,除去有害成分,符合排放标准的净化气体,经风机排出室外。
2.脱附再生过程:活性碳使用一段时间吸附了一定量的溶剂后可脱附再生。再生时用蒸汽自塔底喷入,把活性碳中吸附的溶剂蒸出,再经过冷凝器冷凝成液体,进入分离筒,分离回收有机溶剂,残液进曝气筒,经曝气后排出。
特点
1.不产生二次污染,设备投资低;
2.净化效率高,运行阻力低;
3.碳层前可以设置漆雾过滤段,有效保证活性碳的吸附效率和使用寿命;
4.活性碳的选择可以根据实际情况选择颗粒碳和蜂窝状活性碳等。
适用范围
1、涂装作业的废气处理;
2、挥发性有机气体处理;
3、橡胶,塑胶,化工,食品等除臭处理;
4、各种溶剂回收作业;
5、污水处理场,焚化炉废气处理及除臭。
本装置为两个吸附罐,两罐可同时使用、可交替使用、罐内设置单层活性碳或双层活性碳。若双层活性碳废气进入吸附罐内通过上下两层吸附,适合在大风量废气净化,装置的进出为气动调节阀、操作简单减轻劳动强度。本装置采用低压蒸汽为解析介质,必要时可配备蒸汽过热器提高蒸汽温度,以用于较高沸点的溶剂解析。