活性炭是一種良好的吸附劑,可以吸附各種物和無機(jī)物,被廣泛應(yīng)用于制藥,化工,食品,加工,冶金工業(yè),農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。近年來,制備活性炭尋求廉價(jià)原料的探索受到重視。除塵灰是鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程排放的大量粉塵和副產(chǎn)品,量大且粒度細(xì),主要成分是鐵和碳,還有少量的鈣,鎂,硅,鋁的氧化物。由于原料本身的限制,采用物理活化法制備的活性炭比表面積較低,而采用化學(xué)品KOH活化法制備時(shí),雖然能較高性能的產(chǎn)品,但高溫條件下KOH的強(qiáng)烈腐蝕性,原材料的高價(jià)格,工藝的復(fù)雜性使得該工藝難以大規(guī)模生產(chǎn)。有表明在原料中加入ZnCl 2,KOH,H 3 PO 4及碳酸鹽等物質(zhì)可炭化物成為各向同性,難石墨化,無定型碳結(jié)構(gòu)為主的碳素前驅(qū)體,Wigmians等發(fā)現(xiàn)含K或Na的堿金屬化合物可以生成微孔發(fā)達(dá)的高比表面積活性炭。
工作原理:
吸附過程:由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力,因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí),就能吸引氣體分子,使其濃聚并保持在固體表面,此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力,使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸,廢氣中的污染物被吸附在固體表面上,使其與氣體混合物分離,達(dá)到凈化目的。其實(shí)質(zhì)是一個(gè)吸附濃縮的過程。并沒有把溶劑處理掉,是一個(gè)物理過程,后續(xù)根據(jù)廢氣成分的不同選擇接催化燃燒脫附或者蒸汽脫附裝置。
催化燃燒脫附:利用催化燃燒的熱空氣加熱活性炭中被吸附的溶劑,使之達(dá)到溶劑的沸點(diǎn),使溶劑從活性炭中脫附出來,并且把這高濃度的廢氣引入到催化燃燒反應(yīng)器中。在催化起燃溫度下,通過催化劑的作用進(jìn)行氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為的水和二氣化碳排入大氣。是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程。并非明火的燃燒,且能解決脫附時(shí)的二次污染。
脫附過程:用蒸汽自塔底噴入,把活性碳中吸附的溶劑蒸出,再經(jīng)過冷凝器冷凝成液體,進(jìn)入分離筒,分離回收溶劑,殘液進(jìn)曝氣筒,經(jīng)曝氣后排出。是一個(gè)物理過程,可以回收溶劑,節(jié)省成本。
活性炭除塵器技術(shù)特點(diǎn)
(1)無需預(yù)除塵設(shè)備,能一次性處理高達(dá)1000mg/m3濃度的煙塵,排放小于50mg/m3,工藝流程簡單;
(2)袋室內(nèi)無需噴吹管,機(jī)外換袋方便;
(3)嵌入式彈性袋口,密封性能好;
(4)脈沖閥數(shù)量小,清灰強(qiáng)度大,動作;
(5)整機(jī)采用微機(jī)自動控制,各參數(shù)易于調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)無崗位工作;
(6)濾袋使用壽命二年以上;
(7)易實(shí)現(xiàn)隔離檢修。