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活性炭祛异味吸附法

文章来源:锦诚环保编辑部 人气:269发表时间:2018-07-21

活性炭吸附技术广泛运用于污水、造纸、橡胶、轮胎、饲料、化工等有毒有害的有机废气异味处理,处理效果高于《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)和《恶臭污物排放标准》(GB4554-1993)。


公司成立的伊始,与多所高等院校和环保研究机构建立起了长期合作关系,致力于废气处理、油烟净化、空气净化和除尘等领域及节能产品的开发利用,通过我们的不断努力,开发出了一批安全、高效、环保、节能、实用的免维护


型净化器设备,环保型高科技产品。


本公司净化技术在实际废气异味治理中的效果得到江苏省环保厅、山东环保厅、四川省环保厅、重庆市环保局、上海市环保部门等单位充分肯定,并在2011年6月5日江苏省暨南京市“六·五”世界环境日纪念大会,“6.5世界环保节南京在行动”活动中江苏省副省长、环保部副部长、江苏省环保厅厅长等主要领导作为环保重点推广科技企业。


在国内外完成了多项废气治理工程项目;公司以安全、高效、经济、美观、实用为核心,公司不断的研发新的高新技术,以先进的技术工艺、高性价比、完善的售后服务体系取的了良好的经济和社会效益,为人类环保事业做出更大的贡献。


第二部分活性炭处理技术综述


恶臭气体污染是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质。它作为一种典型的环境公害已为世界各国所公认,不少发达国家将其作为一种单列公害进行研究,并专项立法实施防治。国外对恶臭污染的治理工作也开展较早,在日本及欧美的多个工业领域中,采用如固定床式活性炭吸附脱臭等技术已有一定历史。


近年来,我国也开始重视对恶臭的监测与防治,制订了部分恶臭化合物的排放标准(GB 14554-93)和配套的分析方法,恶臭污染的防治目标之一就是要达到GB 14554-93规定的恶臭物质(氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等)排放标准,最终目的是要消除恶臭,创造一个无臭的工作、生活环境。一种恶臭物质的臭气强度随着尝试的增高而加强,据资料表明,恶臭给人的感觉量(即恶臭强度)是与恶臭物质对人嗅觉的刺激量的对比数成正比,两者之间关系即符合Weber-Fechner定律。


I=K×logC+a(1)


式中:I—人对嗅觉的感觉量,臭气强度


K—常数,恶臭物质不同,K值不同


C—恶臭物浓度


a—常数,恶臭物质不同,a值不同


式(1)说明,既使把恶臭物质去除90%,人的嗅觉所感觉臭气浓度却只减少了一半还少。


活性炭纤维,亦称纤维状活性炭,是性能优于活性炭的高效活性吸附材料和环保工程材料。它是有纤维状前驱体,经一定的程序碳化活化而成。较高的技术含量和较高的产品附加值是其主要特征,可使吸附装置小型化,吸附层薄层化,吸附漏损小,效率高,节能经济,可以完成颗粒活性炭无法实现的工作,是任何其它类型的活性炭纤维无法比拟的,性能出类拔萃的活性吸附材料和环保工程材料。


结构


活性炭纤维(ACF)是用天然纤维或人造有机化学纤维经过碳化制成。主要成分是C但也存在微量的杂质原子,包括O、H此外还有N、S等。它们与C结合形成相应的官能团,其中以含氧基团在活性炭纤维表面含量较为丰富。碳原子主要以类似石墨微晶片、乳层堆叠的形式存在。


ACF另一引人注目的结构是具有发达的比表面积,丰富的微孔径。一般活性炭纤维(ACF)的比表面积可达1500-2000m2/g,甚至更高;微孔体积90%左右,其微孔孔径为10A-40A。


活化机理


活化剂有选择性地与非晶碳、晶格缺陷处和晶棱上的碳原子发生氧化反应,形成挥发性气体而使碳消耗,并向纵深处蚀刻,在炭纤维的表面处留下孔洞,从而增大了ACFs的表面积。以水蒸气作为活化剂为例,可将炭纤维活化过程分为三个阶段:


(1)氧化反应由炭纤维外表面逐渐扩展到内部,炭纤维表面氧化物和矿物等杂质上所吸附的水分子制约碳的氧化;


(2)炭纤维原有的大孔结构的暴露,减轻水分子向炭纤维深部扩展,并保证化学反应在炭纤维全部体积中进行;


(3)连通孔隙系统形成,使活化过程的速度受水蒸气向炭纤维孔隙内扩散速度的制约。


活化技术


当前的活化技术主要分为两大类:物理活化和化学活化。


物理活化:又称气体活化法,在活化过程中不发生化学键的断裂和生成。它是在炭纤维炭化后,再在600—1200oC高温下活化制得ACF。使用的活化剂主要有水蒸气、二氧化碳、氧气等气体。物理活化的优点在于使用的活化剂成本低,并且对环境的污染小,缺点在于它产生的活性炭纤维的得率低于化学活化的得率,并且制得的活性炭纤维的平均孔径比化学活化的大。


化学活化:在活化过程中发生化学反应,它是利用化学药品(H3P04、K2S、KOH、ZnCb等)为活化剂来侵蚀炭纤维,从而形成孔隙结构发达的ACFs。化学活化的优点在于得率高,制得的活性炭纤维的平均孔径较小,但是它的一个最主要的缺点是生的污染比物理活化要多,并且成本较高,所有它的使用收到了限制,当前大部分采用的活化方式是物理活化方式。


性能


1、吸附容量大:对有机气体恶臭、腥臭物质(NO、NO2、SO2、H2S、NH3、CO、CO2)吸附量比颗粒和粉状活性炭大20-30倍。


对水溶液中的无机物、燃料、有机物质及重金属离子吸附量比颗粒、粉状活性炭高5-6倍。


对微生物及细菌有优良的吸附能力。(如大肠杆菌的吸附率可达94%-99%)。


对低浓度吸附质的吸附能力特别优良。如对PPM吸附仍保持很高的吸附量。而GAC吸附材料往往在低浓度吸附能力大大降低。


2、吸附速度快:对气体的吸附一般在数十秒至数分钟达到吸附平衡,比GAC高2-3个数量级。


3、脱附速度快、易再生:用120℃-150℃热空气加热10-30分钟即可完全脱附。在多次吸附过程中,仍然保持原有的吸附性能。


4、耐温性能好:在惰性气体中耐高温1000℃以上,在空气中着火点达500℃。


5、耐酸、耐碱,具有良好的导电性能和化学稳定性。


6、灰份少:它的灰份含量仅为GAC的十分之一,对回收物质的催化作用小。


用途


1、水净化:能除去水中的重金属离子、致癌物质、臭味、铁锈、毒味、细菌及脱色等。用于自来水、食品工业用水及工业用纯水等。


2、空气净化:能吸附过滤空气的恶臭、烟气、毒气、致癌物质等。


3、可用于防护口罩、防毒衣、香烟过滤咀的制造等。


4、医药上用于包扎、急性解毒剂、人工肾脏等。


5、溶剂回收:对苯类、酮类、醇类、石油类均能吸附回收。


6、贵金属提炼或回收,吸附放射性物质,也可作惰性气体载体,气相色谱的固定相。


7、电子及能源方面的应用。


活性炭纤维主要技术指标:


活性炭纤维吸附甲苯


试验所用原料为粘胶基活性炭纤维毡,比表面积1 500 m2/g,孔容0.712 ml/g,平均孔径13.8,甲苯渊纯度99.5%。试验用仪器设备主要有ZB型空气压缩机尧HH-S恒温水浴锅,101AB-1电热恒温干燥箱,LZB转子流量计,TG328分析天平等.


试验装置主要由甲苯发生器、吸附反应器及尾气回收装置三部分组成。空气压缩机产生的空气经过装有硅胶的干燥管和装有活性炭颗粒的过滤器,将干净的空气通入甲苯溶液中,采用鼓泡法产生甲苯有机蒸汽,通过改变温度来改变饱和蒸汽的浓度,并通过转子流量计来改变蒸汽流量,然后通入装有活性碳纤维毡的吸附器,通过恒温水浴锅以改变吸附剂温度,最后对尾气进行回收。


试验方法:取相同质量的活性炭纤维毡,通过改变吸附剂温度、甲苯蒸汽浓度、甲苯蒸汽流量3个参数,探讨温度、浓度及流量对活性炭纤维吸附有机


废气的饱和吸附量的影响,吸附试验中每隔10 min测量一次活性炭纤维毡的质量,直至其不再增加即达到吸附平衡。


试验结果及分析


饱和吸附量的计算:q=X/M


式中:q——活性炭纤维饱和吸附量,g/g;


X——被吸附物质重量,g;


M——活性炭纤维投加量,g。


第三部分产品及技术优势


1、高效除恶臭:能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭味,脱臭效率可达80%以上,脱臭效果大大超过国家1993年颁布的恶臭污染物排放标准(GB14554-93)。


2、无需添加任何物质:只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭吸附净化,无需添加任何物质参与化学反应。


3、适应性强:可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行稳定可靠。


4、运行成本低:本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,更换活性炭纤维。


5、无需预处理:恶臭气体无需进行特殊的预处理,如加温、加湿等,设备工作环境温度在-20℃~100℃之间,PH在3~11之间,湿度在30%-50%之间均可正常工作。


6、优质材料制造:防火、防腐蚀性能高,性能稳定,使用寿命长。


7、环保产品:采用先进技术理念,通过专家及我公司专业技术人员长期反复的试验,可彻底分解恶臭气体中有毒有害物质,并能达到无害化排放。


第四部分活性炭技术适用范围


第五部分设计方案


根据贵公司提供的数据:


工艺参数:

(1)废气排量:25000m³/h

(2)废气温度:50℃

(3)颗粒粉尘:没有粉尘

(4)此气体为连续性排风

(5)此气体无回收利用价值


情况说明:

(1)按中华人民共和国国家标准恶臭污染物排放标准GB14554-93检测达标。

(2)废气温度、设备控值以内,无需进行预处理。

(3)本废气大部分都属于有机废气、大分子链物质。


1、设计依据


(1)《中华人民共和国环境保护法》;


(2)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);


(3)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993);


(4)《环境空气质量标准》(GB3095-1996);


(5)《工厂企业厂界噪声标准及其测量方法》(GB12348~12349-90);(6)《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ 2-2002);(7)《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1-2002);


(8)《建设项目环境保护条例》中华人民共和国国务院令第253号1998


2、设计原则


(1)严格执行国家环境保护有关法规,按规定的排放标准,使处理后的废气各项指标达到且优于国家标准。


(2)采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺,并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。


(3)工艺设计与设备选型,能够在生产运行过程中,具有较大的灵活性和调节余地,确保达标排放。


(4)在净化设备运行过程中,便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。


第六部分设备基础图


第七部分设备安装期限及交货进度表


签定合同,收到订金后,供方按需方要求在15个工作日内,将设备及材料运抵指定安装地点,设备的安全由需方负责。供需双方根据现场施工进度协商10个工作日内安装调试完毕。如遇上双休日或假日工期顺延。


注:需方在支付合约预付款之日起,15天时间供方将货物送达至指定地点。


第八部分配套货物表


1。“活性炭吸附净化设备”2。离心风机3。合格证1套4。说明书1套。5。保修卡1套。6接线图1份


第九部分平衡数据及技术说明


根据业主及净化试验数据,我们认为该恶臭气体性质具有以下几方面的特点:


(1)废气无回收利用性,再次利用率低


(2)需处理的恶臭气体成分较复杂


(3)该恶臭气体是极难降解的物质,故宜采用活性炭吸附进行净化处理。只需要设置相应的排风管道和排风动力,使恶臭气体通过本设备进行脱臭吸附净化,无需添加任何物质参与化学反应。


可适应高浓度,大气量,不同恶臭气体物质的脱臭净化处理,可每天24小时连续工作,运行极其稳定可靠。


本设备无任何机械动作,无噪音,无需专人管理和日常维护,只需作定期检查,本设备能耗低,设备风阻极低<50pa,可节约大量排风动力能耗。


恶臭工业废气无需进行特殊的预处理,如加温、加湿等,设备工作气体温度在摄氏-20℃~100℃之间,pH在3~11,湿度在30%~90%之间均可正常工作。


设备占地面积小,自重轻:适合于布置紧凑、场地狭小等特殊条件。优质进口材料制造:防腐蚀性能高,使用寿命在五年以上。


第十部分净化后排放标准


废气净化处理后,排放标准执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)厂界标准值二级标准和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)新污染源大气污染物排放限值二级标准。


恶臭污染物厂界标准值(GB14554-1993)


第十一部分工程预算


1、工程预算:


第十二部分质保期及售后服务


⒈TH系列产品质保期一年,质保期内非人为、天灾等不可抗击等因素造成的设备,免费维修或更换配件。


⒉质保期满后,我公司提供终身有尝维修维护。


⒊维修热线响应:我公司工程部接到报障电话后,2个工作日内到达现进行维修。


⒋设备安装后,每年一至二次以上门定期维护。


本公司净化设备,均按照防火防爆要求进行设计、生产,能保证净化系统生产的安全进行。


注:本产品初装成本小,运行成本低,治理效果高,使用寿命长,不需专人看管。设备本身无动力,无压力,不须添加辅助填料。


第十三部分防火防爆


活性炭净化处理室与电控箱及带点部件进行严格分隔,所有需连接部分用抗高温,防腐蚀电线和橡胶垫进行密封处理,不容许任何带电部分与废气接触,电路部分并多重过压、过流、短路保护,保证电器部件即使发生瞬间漏电短路,也不致引燃引爆室内易爆气体。



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