活性炭國家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學(xué)研合作

　　基本工藝流程

　　1、工藝流程圖

　　2、工藝說明

　　車間有機(jī)廢氣通過吸氣罩收集，在排風(fēng)機(jī)作用下，經(jīng)過管道輸送進(jìn)入干式過濾器，再進(jìn)入活性炭吸附裝置，有機(jī)污染物被活性炭吸附，凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)增壓后達(dá)標(biāo)排放。活性炭吸附飽和后，請專業(yè)廠家再生后回用。

　　3、活性炭的吸附原理

　　a.吸附現(xiàn)象是發(fā)生在兩個不同的相界面的現(xiàn)象，吸附過程就是在界面上的擴(kuò)散過程，是發(fā)生在固體表面的吸附，這是由于固體表面存在著剩余的吸引而引起的。

　　吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附;物理吸附亦稱范德華吸附，是由于吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的靜電力或范德華引力導(dǎo)致物理吸附引起的，當(dāng)固體和氣體之間的分子引力大于氣體分子之間的引力時，即使氣體的壓力低于與操作溫度相對應(yīng)和飽和蒸氣壓，氣體分子也會冷凝在固體表面上，物理吸附是一種吸熱過程。

　　化學(xué)吸附亦稱活性吸附，是由于吸附劑表面與吸附質(zhì)分子間的化學(xué)反應(yīng)力導(dǎo)致化學(xué)吸附，它涉及分子中化學(xué)鍵的破壞和重新結(jié)合，因此，化學(xué)吸附過程的吸附熱較物理吸附過程大。

　　在吸附過程中，物理吸附和化學(xué)吸附之間沒有嚴(yán)格的界限，同一物質(zhì)在較低溫度下往往是化學(xué)吸附。活性炭纖維吸附以物理吸附為主，但由于表面活性劑的存在，也有一定的化學(xué)吸附作用。

　　b.活性炭對廢氣吸附的特點(diǎn)：

　　(1)、對于芳香族化合物的吸附優(yōu)于對非芳香族化合物的吸附。

　　(2)、對帶有支鍵的烴類物理優(yōu)于對直鏈烴類物質(zhì)的吸附。

　　(3)、對有機(jī)物中含有無機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附總是低于不含無機(jī)基團(tuán)物質(zhì)的吸附。

　　(4)、對分子量大和沸點(diǎn)高的化合物的吸附總是高于分子量小和沸點(diǎn)低的化合物的吸附。

　　(5)、吸附質(zhì)濃度越高，吸附量也越高。

　　(6)、吸附劑內(nèi)表面積越大。吸附量越高。

　　活性碳纖維

　　以新型吸附材料—活性碳纖維(ACF)為吸附劑的吸附法是近幾年發(fā)展起來的一種新型的有機(jī)廢氣回收方法，被認(rèn)為是最有效的回收凈化有機(jī)廢氣的新方法，近年來已引起廣大研究工作者和相關(guān)企業(yè)的極大關(guān)注。與傳統(tǒng)的活性炭相比，活性碳纖維具有以下優(yōu)異特性：

　　1)比表面積大，有效吸附容量高;

　　2)吸附、脫附快，能耗低，容易再生;

　　3)強(qiáng)度高、壽命長;

　　4)形狀多樣，便于工程應(yīng)用;

　　5)可吸附低濃度氣體;

　　6)吸附選擇性強(qiáng)。

　　活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置

　　以活性碳纖維有機(jī)廢氣回收裝置中典型的三箱吸附裝置為例，分析其設(shè)備組成、工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)。

　　設(shè)備組成

　　吸附設(shè)備由引風(fēng)風(fēng)機(jī)、表冷器、過濾器、吸附器、分層槽等組成，整個系統(tǒng)的運(yùn)行由PLC程序控制，自動切換吸附器，使之交替進(jìn)行吸附、解吸和干燥工藝過程的操作。

　　工藝流程

　　揮發(fā)性有機(jī)氣體先經(jīng)過一定的前處理裝置，再經(jīng)過濾器進(jìn)一步去除尾氣中的雜質(zhì)，以保證這些雜質(zhì)不占用活性碳纖維的孔隙，影響活性碳纖維的吸附效率和使用壽命;過濾后的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)引入吸附設(shè)備。

　　吸附了一定數(shù)量有機(jī)溶劑的活性碳纖維，用飽和水蒸汽進(jìn)行解吸，解吸完成后將通過過濾的外界空氣送入吸附器由風(fēng)機(jī)進(jìn)行干燥，使活性碳纖維床層冷卻并去除殘留的蒸汽，使活性碳纖維保持較高的吸附效率。干燥好的吸附器進(jìn)入下一工作程序循環(huán)進(jìn)行吸附。

　　解吸出的含有機(jī)物的混合蒸汽進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行一級冷凝，冷凝液再經(jīng)板式冷凝器冷卻，經(jīng)過冷凝的有機(jī)物和冷凝水進(jìn)入分層槽，經(jīng)重力分層，上層的有機(jī)物自動溢流至儲槽，然后經(jīng)輸送泵送到吸附回收設(shè)備;下層的冷凝水排入廢水處理系統(tǒng)。

　　技術(shù)特點(diǎn)

　　(1)結(jié)構(gòu)合理

　　吸附芯為籠型結(jié)構(gòu)，具有活性碳纖維用量少，處理風(fēng)量大的特點(diǎn)，可大幅度降低有機(jī)廢氣處理成本。

　　(2)吸附率高

　　由于活性碳纖維的比表面積特性，決定了其吸附率可高達(dá)95%以上。采用專利技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多級吸附，可以達(dá)到極高的吸附率，是目前國際上能夠達(dá)到苛刻的環(huán)保排放要求的吸附裝置。

　　(3)運(yùn)行能耗低、費(fèi)用低

　　由于活性碳纖維的脫附、再生能耗低，再加上活性碳纖維纏繞芯的氣流阻力小、風(fēng)機(jī)功率小，所以在運(yùn)行中活性碳纖維有機(jī)廢氣凈化回收裝置的氣耗和電耗均比較低。

　　(4)全自動控制、無人值守運(yùn)行

　　采用德國西門子可編程序控制器中央控制，集成電磁閥、德國費(fèi)斯托氣缸執(zhí)行動作，可靠性高。按照工藝流程設(shè)計(jì)的模擬盤顯示，運(yùn)行狀況可以一目了然，并設(shè)計(jì)有故障檢測及指示功能。可靠性強(qiáng)、操作簡單、便于維護(hù)。

　　(5)安全可靠、適用于有爆炸危險(xiǎn)場所

　　采用防爆風(fēng)機(jī)、防爆泵。控制柜、氣動柜采用正壓防爆技術(shù)，外部信號通過安全柵連接，系統(tǒng)接地，確保了裝置的安全性。

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