活性炭介紹
活性炭是用木屑、果殼、煤等含碳物質(zhì)為原料,經(jīng)碳化和活化制做而成。一般活性炭分為有粉狀和顆粒狀兩種,粉狀的碳顆粒經(jīng)大約在10-50微米左右,顆粒狀的碳顆粒經(jīng)約為400-2400微米左右??偙砻娣e每克約為500~1000㎡。
活性炭的種類(lèi)主要有木質(zhì)活性炭、煤質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、棕櫚活性炭。
活性炭吸附原理
活性炭在同溫同壓下,不同吸附劑對一定分子的吸附能力有所不同?;钚蕴课降男阅苤饕Q于其吸附容量和吸附速率。吸附容量大的活性炭吸附有機廢氣達到飽和狀態(tài)時(shí)吸附的有機物質(zhì)含量較大,同理,吸附容量小的活性炭吸附的有機物質(zhì)含量就相對較低,因此,處理同等濃度的有機廢氣,活性炭吸附容量越大,所用活性炭量越少,效果越好。
活性炭吸附放熱原理
有機溶劑吸附在活性碳時(shí)釋放熱量稱(chēng)為放熱反應,此外某些反應性化合物一旦吸附在活性碳上則在活性碳表面發(fā)生化學(xué)氧化反應或聚合反應,這種反應也是放熱的,而且放熱量與普通的吸附放熱量相比呈指數遞增,當氧化放熱反應所釋放熱量不能迅速散熱,溫度就可能在床體內升高到活性碳和吸在活性碳上的溶劑起燃的溫度。
活性炭著(zhù)火熱性分析
Smisek 和Cerry 研究了使用含有再生裝置的活性碳吸附床著(zhù)火情況,當含有酮類(lèi),醛類(lèi)或類(lèi)似化合物時(shí)。發(fā)現在吸附設備發(fā)生著(zhù)火的情況大多是由于生產(chǎn)情況安排停機或機械故障關(guān)閉后發(fā)生。停機一段時(shí)間后,吸附系統重新啟動(dòng)時(shí)發(fā)生著(zhù)火狀況,調查者把這種著(zhù)火情況歸于活性碳自發(fā)的氧化反應,當系統沒(méi)有在完全冷卻的狀態(tài)下停機,或者由于未關(guān)閉死的閥門(mén)扔滲入少量空氣進(jìn)入活性碳床,這些氣流卻足以引起氧化反應所需。而且由于氧化產(chǎn)生的熱量散發(fā)較慢,在活性碳床的某個(gè)局部位置可能會(huì )引起活性碳的自燃。本段引用自高淑敏等發(fā)表的《活性碳吸附床著(zhù)火情況分析》。
活性炭著(zhù)火預放措施
根本上要將活性炭吸附材料進(jìn)行升級替換,比如采用沸石轉輪吸附材料,沸石轉輪等吸附材料屬于無(wú)機材料,天然的不燃性。
活性炭吸附法設計前期輸入條件要準確確認,對于含有酮類(lèi)、醛類(lèi)等有機物組分時(shí)需要特別注意。盡量避免采用活性炭吸附法。
活性炭吸附法廢氣治理設備的自控程序要完善,建議采用HAZOP分析法進(jìn)行風(fēng)險點(diǎn)及預防措施的分析。
嚴格按照國家設計規范進(jìn)行設計,脫附溫度、吸附風(fēng)速、脫附風(fēng)速等設計參數要嚴格遵守,相關(guān)安全設計要求需要完全響應。