活性碳纤维在制药及化工领域“三废”处理方面的应用
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活性碳纤维(ACF)吸附回收有机废气工艺蔡炳良【摘要】介绍了挥发性有机化合物的定义和VOCs的种类,提出ACF废气处理工艺,重点描述了ACF的工艺组成和工艺流程,指出ACF工艺的特点和存在的问题.【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】有机废气;挥发性有机化合物;活性碳纤维【作者】蔡炳良【作者单位】浙江环耀环境建设有限公司,杭州 310012【正文语种】中文【中图分类】X7011 引言挥发性有机化合物通常是指正常环境条件下容易挥发的有机化合物。
目前,对挥发性有机化合物尚无统一定义,许多国家或地区是按沸点和一定温度下的蒸气压数据来限定,如澳大利亚、瑞士、德国、欧盟等。
还有一些国家以是否发生光化学反应来限定,如美国[1]。
从我国近几年国家发布的相关标准看,倾向于定义挥发性有机化合物是指能参与大气光化学反应的有机化合物,或根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物,简称VOCs[2]。
1)用于核算或备案的VOCs指20℃时蒸气压不小于10Pa或101.325kPa标准大气压下,沸点不高于260℃的有机化合物或实际生产条件下具有以上相应挥发性的有机化合物(甲烷除外)的统称。
2)以非甲烷总烃(NMHC)作为排气筒、厂界大气污染物监控、厂区内大气污染物监控点及污染物控制设施去除效率的挥发性有机化合物的综合性控制指标[3]。
VOCs的种类有很多,如脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酮、酯等(见下表),主要来源于石油化工、制药、印刷、喷漆等行业生产过程中所排放的废气[4]。
VOCs中的许多物质对人体和各种感官有刺激作用,且具有一定的毒性,有些会产生致癌、致畸、致突变的“三致”效应。
对环境安全和人类生存产生极大的危害[5]。
有机废气主要代表污染物污染物种类主要代表物烃类苯、甲苯、二甲苯、正己烷、石脑油、环己烷、甲基环己烷、二氧杂环己烷、稀释剂、汽油等卤代烃三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯乙烷、三氯苯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、氟利昂类等醛酮类甲醛、乙醛、丙烯醛、糠醛、丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基甲酮(MIBK)、环己酮等酯类醋酸乙酯、醋酸丁酯、油酸乙酯等醚类甲醚、乙醚、甲乙醚、四氢呋喃(THF)等醇类甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等聚合用单体氯乙烯、丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯等酰胺类二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺等腈(氰)类氢氰酸、丙烯腈等ACF,Activated carbon fiber,即采用活性碳纤维作为吸附剂对废气中的有机物进行吸附回收的工艺。
有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术一、吸附原理吸附剂具有高度发达的孔隙构造,其中有一种被叫做毛细管的小孔,毛细管具有很强的吸附能力,同样发达的孔隙构造也意味着吸附剂有着很大的表面积,使气体(杂质)能与毛细管充分接触,从而被毛细管吸附。
当一个分子被毛细管吸附后,由于分子之间存在相互吸引力的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满毛细管为止。
必须指出的是,不是所有的微孔都能吸附有害气体,这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径,即只有当孔隙结构略大于有害气体分子的直径,能够让有害气体分子完全进入的情况下才能保证杂质被吸附到孔径中,过大或过小都不行。
所以需要通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的吸附剂,从而适用于各种杂质吸附的应用。
吸附剂在活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,吸附剂的孔隙的半径大小可分为:大孔半径>20000nm;过渡孔半径150~20000nm;微孔半径<150nm。
二、吸附剂活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料,是一种常见的吸附剂、催化剂或催化剂载体。
活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。
粒状活性碳(GAC-granular activated carbon)一般为直径在0.42 -0.85毫米之间的圆柱状颗粒,理论上讲粒状活性炭产品颗粒越小,接触空气面积就越大,比表面积也越大,吸附性能就越好,但是颗粒越小,粉碎制作过程中损耗也越大,粉尘也越多,成本也就越高,所以很多厂家为降低成本,使用大颗粒活性炭,性能当然不好,一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能,又确保不是粉末,没有污染。
GAC的孔结构一般是具有三分散态的孔分布,既具有按IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)分类的孔径大于50nm的大孔,也有2.0~50nm的中孔(过渡孔)和小于2.0nm的微孔。
第25卷 第3期2006年 5月环 境 化 学ENV I RONME NT AL CHE M I ST RY Vol .25,No .3May 2006 3通信作者,电话:021*********,E 2mail:j p jia@sjtu 1edu 1cn活性碳纤维在环境保护中的应用杨 骥 贾金平3 廖黎燕(上海交通大学环境科学与工程学院,上海,200240)摘 要 由于活性碳纤维的吸附面积大,可以作为固相微萃取的纤维用于对环境污染物质的分析检测,包括含硫和含氯的一些有机化合物.同时,活性碳纤维具有良好的导电性能,可以作为电极,能有效地去除环境中城市污水、燃料废水和腐植酸的污染.关键词 活性碳纤维,吸附,固相微萃取,电化学. 活性碳纤维(ACF )作为吸附材料,具有以下优点:(1)吸附性能好.具有大的比表面积(1000—3000m 2・g -1)和丰富的微孔,微孔的体积占总孔体积的90%以上,比一般活性炭(AC )具有更大的表面积和孔容积、外表面比AC 大100倍以上、吸附容量约大1—10倍[1](其示意图见图1);(2)其微孔都在外表面上,所以ACF 的吸附/脱附速度快;(3)ACF 中的碳都以类石墨乱层状堆积而成,所以ACF 具有良好的导电性能;(4)氧化还原性能强.活性碳纤维可将贵金属离子还原为低价离子或金属单质[1],还可催化还原如NO X 和CO 等无机气体.(5)对微生物具有良好的负载能力[1].正是由于ACF 的优异特性与性能,本文对其在环境保护中的应用进行一些介绍.图1 活性碳纤维与颗粒活性炭的结构示意模型F i g 11 Sche matic diagra m of structure on actived carbon fiber and particle actived char1 活性碳纤维的应用111 废水中污染物的去除 我国粘胶生产目前均使用CS 2作为浆泊纤维的溶剂.采用活性碳纤维吸附法去除废水中的CS 2,不仅简单易行,而且去除效率高. 活性碳纤维吸附是一个基于目标物质在样品及活性碳纤维中平衡分配的吸附过程.对于单组分的单相体系,例如,当系统达到平衡时,活性碳纤维所吸附的目标物质可由下式决定:n =(K fs ・V f ・C 0・V s )/(K fs ・V f ・+V s )(1)式中,n 为活性碳纤维吸附目标物质的量;K fs 为目标物质在样品及活性碳纤维间的分配系数;V f 为活性碳纤维的体积;C 0为目标物质的初始浓度;V s 为样品体积. 由上式可以看出,体系中的K fs 及V f 值是影响吸附能力的重要因素.当样品体积V s >>K fs ・V f 时,式(1)可以近似为:n =C 0・K fs ・V f(2)112 活性碳纤维作为固相微萃取中萃取纤维的应用 环 境 化 学25卷274 固相微萃取技术是一项新型的无溶剂化环境样品处理技术[3,4].该方法解决了传统环境样品前处理技术中大量使用有机溶剂、处理时间长、操作步骤多的缺点,成为当今环境分析化学的研究热点之一.作为萃取器核心功能部分,目前已有的萃取纤维多为涂有气相色谱固定液涂层的石英纤维,使用较多的涂层是非极性的聚二甲基硅氧烷和极性的聚丙稀酸酯以及聚乙二醇.利用现有涂层已经成功地从水样、大气、土壤样品中检出如BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯),P AH s,PCB s以及烃类、脂肪酸、卤代烃等多种有机污染物.尽管如此,目前对于纤维涂层的应用仍有一定局限性,如现有涂层不耐高温且容易老化,这就限制了解析温度范围.而且市售萃取器价格较贵,又限制了它的普遍使用.活性碳纤维吸附量大,耐热,耐酸,耐碱,吸附解吸特性好,尤其是低浓度吸附性能.ACF纤维的使用既碳增加了吸附量,又增强了纤维的强度和使用寿命,经济实用,可作为涂层型的一种补充形式[5].11211 水中氯代有机物的检测[6—9] 采用活性碳纤维固相微萃取方法对饮用水中的有机氯代有机物,对水中包括α,β,γ2六氯环己烷异构体和六氯苯在内的17种有机氯农药进行分析检测.将活性碳纤维固相微萃取方法的萃取、富集、解吸集于一体,使用快速、简单并且试验结果重复性较好.为水中含氯污染质的检测提供了一种可能的测定方法.11212 油品中硫化物的检测 油品中的含硫化合物,因其结构类型不同,其性质和危害作用也不相同.因此,同时、快速、准确测定油品中的各类含硫化合物,对控制硫危害和确定油品的质量有重要意义.活性碳纤维对含硫有机化合物吸附量大,因此,利用ACF固相微萃取方法与GC联用,快速简单,而且实现无溶剂进样,对环境污染小.吸附型活性碳纤维,与传统涂层型纤维相比除了增加吸附量和纤维强度外,还克服了涂层型纤维浸在油中易发生溶涨效应的缺点.利用活性碳纤维固相微萃取器和GC2FP D联用,探讨了一种快速检测油品中多种含硫化合物的新方法,取得了良好的结果[10].11213 酱油中苯甲酸及化妆品中甲醇的检测[11] 对食品中的苯甲酸含量进行快速而方便的检测是非常重要的一项工作.化妆品中含有大量的乙醇(70%),同时由于质量原因,其中常混有一定量的甲醇.目前,化妆品中甲醇的标准检验方法为蒸馏2气相色谱法,操作麻烦且费水、电、工时,同时样品蒸馏时难免有损失,特别是对于摩丝类化妆品.活性碳纤维吸附型固相微萃取器在此领域的应用同样取得了良好的结果.113 金属防腐蚀[12] 金属腐蚀是工业用水及循环系统中的一个重要问题,一般处理方法就是向工业用水及循环系统中添加防腐剂,但是添加化学物质又会带来环境污染,并且这种方法需要限定应用的范围(如水质的pH值,硬度及其他杂质离子等),这也就制约了该方法的应用.活性碳纤维是一种非常有前途的吸附剂,因为其独特的结构和特性(如更大的比表面积、丰富的微孔容积、特殊的表面功能团、更多的吸附容积等等),而与传统的粉末状活性炭和粒状活性炭相比具有更大的优势.通过向溶液中添加活性碳纤维来降低溶液的电极电位和溶解氧,从而可以有效的降低金属的腐蚀速度.114 制冷性能[13] 近年来,由于氟利昂对臭氧层的破坏等原因,人们对固体吸附式制冷产生了极大兴趣,并研制出太阳能驱动的活性炭2甲醇吸附式制冰机.由于活性炭2甲醇吸附式制冰机具有无任何运动部件,只需要消耗低品味能源,对环境无公害,其COP可达到蒸汽压缩式制冷机的一半以上等一系列优点.我们用不同的活性碳纤维并结合市售ACF,对甲醇的吸附/解吸性能进行了试验,发现其具有吸附/解吸时间很短、单位质量制冷量大、循环COP可显著提高等一系列优点[14].2 活性碳纤维的导电性能211 染料废水的处理[15—18] 染料废水很难用传统的絮凝或者生物方法进行达标处理.采用活性碳纤维复合电极电化学方法对染料废水进行处理,效果显著并发现了ACF电极的一些特殊性能[15]提出了电化学转盘的方法[16]和双极氧化的概念[17]. 3期杨骥等:活性碳纤维在环境保护中的应用275212 水体中腐植酸的去除[19] 腐植酸以不同的结构广泛地分布在自然界中,而且一般很难被生物降解.腐植酸可能是自来水氯化消毒过程中T OX的主要贡献者之一.它还是三卤甲烷有毒副产物的主要母体物,而且是一种强络合剂.因而处理水中腐殖酸受到了愈来愈多的重视.采用ACF电极的电化学方法可以高效地去除水体中的腐植酸.213 造纸黑液的处理[20] 造纸黑液是以碱法或硫酸盐法制浆过程中蒸煮后产生的废液.治理黑液的方法很多,除了较成熟并工业化的“蒸发2浓缩2燃烧2苛化”回收碱的方法外,大多数治理方法都不能彻底解决污染.用活性碳纤维电化学法对造纸黑液进行处理,首先去除其中的类腐殖酸物质,再结合其它方法,对黑液的的去除具有明显的果.色度,CODcr214 含油废水的处理[21] 对于含油废水一般的生物法直接处理并不可行.由于油田长期使用化学法处理,每天要添加大量化学物质至水中,所以大多数含油废水具有较高的电导率,这就是电解气浮处理含油废水的必要条件.可溶解性电极电解,一般用铝和铁作阳极,不锈钢筛网或板作阴极,电解过程中耗费大量的钢材,增加了成本.通过采用石墨、活性碳纤维等不溶性阳极,并以铝作阴极,尝试用电解气浮法对含油废水的处理进行了研究,实验表明,该方法可以高效气浮处理含油废水.215 与生物法相结合脱氮除磷[22—24] 电极2生物滤池是以活性炭生物滤池为主体,引入电极系统.由于阳极和阴极不同的电化学反应,使反应器内造成微区域或局部区域的好氧与厌氧的交替环境.该反应器在作为普通生物反应器去除有机物的同时,还具有作为电极2生物反应器特有的直接高效反硝化的效果.216 电化学杀藻 富营养化导致水体中藻类的过度繁殖,特别是引起浮游藻类(主要是蓝藻属)的爆发.如果饮用水被含有毒性的蓝绿藻污染,将会导致水生动物的死亡并引起人体疾病.采用ACF电化学方法对水体中的蓝藻进行处理,实验表明,电化学氧化能有效地抑制藻类的生长,从而可以达到良好抑藻杀藻效果.参 考 文 献[1] 曾汉民,陆耘,朱世平,用活性碳纤维回收、提取黄金.中国,专利号:8810827410.1998[2] 黄迅,韩宝华,李伯骥,活性碳纤维在环境保护领域中的功用.离子交换与吸附,1990,6(6)∶461—470[3] 贾金平,何翊,黄骏雄,固相微萃取技术与环境样品前处理.化学进展,1998,10(1)∶74—83[4] 贾金平,何翊,新型固相微萃取萃取纤维的研制及性能研究.化学世界,1998,(4)∶46—47[5] Sun T H,Cao L K,J 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L I AO L i2yan(School of Envir onmental Sciences&Engineering,Shanghai J iaot ong University,Shanghai,200240,China)ABSTRACT This paper revie ws the perf or mance of activated carbon fiber(ACF)used in envir onmental p r otecti on. ACF is used in SP ME f or its good pore surface,which is i m portant t o abs or p ti on capability.SP ME with ACF fiber is widely used t o detect m icr o2material in envir onment,including organic chl oride and sulfide.Mean2 while,ACF has g ood conductivity,s o it can be used as electr ode t o reduce the polluti on effectively,such as munici pal sewage,dye waste water,and fulvic acid in water. Keywords:activated carbon fiber,abs or p ti on,electr oche m istry.。
2024年活性碳纤维(ACF)市场发展现状1. 简介活性碳纤维(ACF)是一种具有高孔隙度和大比表面积的纤维材料。
它由活性碳纤维原料经过高温炭化和气体活化处理而成。
ACF在吸附、催化、导电等领域有广泛应用,并且由于其独特的性能,在新能源、环境保护、医疗等领域的需求不断增长。
2. 市场规模根据市场调研数据显示,活性碳纤维(ACF)市场近年来呈现出快速增长的趋势。
截至目前,全球ACF市场规模已达到XX亿美元,并预计未来几年将保持稳定增长。
3. 主要应用领域3.1 吸附材料活性碳纤维作为一种优秀的吸附材料,在水处理、空气净化等领域中得到广泛应用。
其大比表面积和孔隙结构能够有效吸附有害物质,提高净化效果。
随着城市化进程和环境污染的加剧,吸附材料市场需求将继续增长。
3.2 电池材料ACF在电池材料中有着重要的应用。
其高导电性和良好的储能性能使得活性碳纤维成为电池生产的理想材料。
目前,锂离子电池等新能源电池的快速发展推动了ACF 市场的增长。
3.3 催化剂载体活性碳纤维常被用作催化剂的载体。
其大孔隙结构和高比表面积有利于催化剂的分散和反应过程的进行。
在化工、石油等领域,催化剂载体的需求日益增长,带动了ACF市场的发展。
3.4 医疗领域活性碳纤维在医疗领域有广泛的应用,如人工器官、生物医学材料等。
其生物相容性和孔隙结构的特点使其成为医疗材料的理想选择。
随着人口老龄化程度的加剧和医疗技术的进步,ACF在医疗领域的市场将持续增长。
4. 市场发展趋势未来ACF市场的发展将呈现以下趋势:4.1 高性能化随着技术的不断进步,活性碳纤维的性能将不断提升。
纤维材料的制备工艺和表面改性技术的创新将使ACF具备更好的吸附性能、导电性能和化学稳定性,满足不同领域的需求。
4.2 新能源需求增长新能源领域对ACF的需求将继续增长。
随着可再生能源的快速发展,对电池和储能材料的需求将增加,进一步推动ACF市场的扩大。
4.3 环保意识提高全球环保意识的提高将促进活性碳纤维在污染治理和环境保护领域的应用。
题目:废气处理摘要:大气污染通常是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到足够的时间,并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境污染的现象废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。
特别是化工厂、钢铁厂、制药厂,以及炼焦厂和炼油厂等,排放的废气气味大,严重污染环境和影响人体健康。
废气中含有污染物种类很多,其物理和化学性质非常复杂,毒性也不尽相同。
燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等;因工业生产所用原料和工艺不同,而排放各种不同的有害气体和固体废物,含有各种组分如重金属、盐类、放射性物质;汽车排放的尾气含有铅、苯和酚等碳氢化合物。
废气污染大气环境是世界最普遍最严重的环境问题之一。
关键词:废气处理废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在对外排放前进行预处理,以达到国家废气对外排放的标准的工作。
一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面。
废气处理有五大要素:一要看是否是工业场所适用。
废气处理要区别民用场所空气净化。
工业废气处理要能有效去除工厂车间产生的入苯、甲苯、二甲苯,醋酸乙酯,丙酮丁酮,乙醇,丙烯酸,甲醛等有机废气,硫化氢,二氧化硫,氨等酸碱废气处理。
工业废气处理普遍应用于化工厂,电子厂,印刷厂,喷漆车间,涂装厂,食品厂,橡胶厂,涂料厂,石化行业等产生粉尘,异味,烟尘等场所。
废气处理的原理有活性炭吸附法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。
安居乐CHO-91废气处理塔采用五重废气吸附过滤净化系统,废气处理设计周密、层层净化过滤废气,效果较好有机废气治理,是指用多种技术措施,通过不同途径减少石油损耗、减少有机溶剂用量或排气净化以消除有机废气污染。
有机废气污染源分布广泛。
为防止污染,除减少石油损耗、减少有机溶剂用量以减少有机废气的产生和排放外,排气净化是目前切实可行的治理途径。
化工“三废”处理及化工绿色环保发展方向摘要:在现代社会经济发展过程中,化工行业在未来社会经济发展建设中占据着重要的地位,其现实意义突出。
但是在化工行业发展的同时,其污染问题也越来越严重,这严重影响着人们的生存环境,在自然环境中,如果投入没有经过处理的化工污染物质,将会严重威胁到生态环境,甚至影响到人们的生命安全。
基于此,在社会经济结构转型升级的推动下,应对化工污染问题进行深入分析,然后加强解决方案的制定,使化工三废问题得到有效处理,实现化工行业与绿色环保方向发展的紧密融合,从而在整体上给予可持续发展型社会经济建设强有力的扶持,满足人与自然的和谐、统一的发展目标。
关键词:化工“三废”处理;绿色环保;发展方向1化工“三废”的来源化工“三废”源于化工产品制造过程,“三废”的形成主要依靠三方面:工艺技术道路、原辅料及其制造装置。
其中工艺技术道路的选取尤为重要,将直接影响决定化工“三废”的形成力度与类型。
原辅料选用将直接影响化学反应功率和副反应的限制,如选用合适的原催化剂能够提高反应条件和化学反应速度,从而达到节约能量和减少化工污染的目的。
对于工业生产设备,仪器的产品设计若不科学合理或精密,会危害工艺指标的运行稳定性和监控,从而使得转化率和选择性降低。
化学反应不充分,产生“三废”的机会增加,也会由于密封精度不足而引起气体泄漏,增加尾气的无组织污染。
2化工“三废”处理措施2.1废水处理方法在化工生产过程中,工业废水的产生来源在化工工艺中的生产环节、设备清洗环节等得到了充分体现,而且在化工废水中,盐类、有机物等成分比较常见,这会加剧水体结构酸碱化的出现。
同时在废水的处理思路中,以往的化学方式、物理处理方式得到了广泛应用,当前研发的生物法等也比较常用。
在水处理环节中,借助物理法,有效去除不溶物以及悬浮物,或通过其他方式去除水中的化学成分。
对于光催化氧化技术而言,主要是指在光的影响下,实现分子摄取电磁辐射向激发态物质的顺利转化,促使化学反应的顺利完成。
活性炭纤维吸附装置在回收处理二氯甲烷废气中的工程实例应用作者:马卫祥来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第09期摘要:活性炭纤维吸附工艺成熟稳定,工程投资少,可重复使用,在工程中应用广泛。
回收装置由预处理系统、吸附系统、脱附系统、干燥降温系统、回收系统和自动控制系统组成。
关键词:活性炭;吸附脱附;挥发性有机物;二氯甲烷二氯甲烷在化工、石化、医药行业中大量使用,通常作为溶剂使用,因二氯甲烷的沸点较低,大量使用会产生大量挥发性有机物VOCs,有机废气不仅污染了大气环境,而且还造成资源的极大浪费,回收处理二氯甲烷废气,减少废气排放,实现废气的资源化,具有良好的社会效益和经济效益。
目前,常用的二氯甲烷尾气处理方法有冷凝法、吸收法和吸附法等,其中活性炭纤维吸附工艺成熟稳定,工程投资少,可重复使用,因而在工程中应用广泛。
1活性炭吸附处理二氯甲烷废气装置系统简介二氯甲烷的分子式:CH2Cl2。
无色透明液体,有芳香气味。
微溶于水,溶于乙醇和乙醚,是不可燃低沸点溶剂,常用来代替易燃的石油醚、乙醚等。
二氯甲烷尾气活性炭纤维吸附回收装置由预处理系统、吸附系统、脱附系统、干燥降温系统、回收系统和自动控制系统组成。
1.1预处理系统将含二氯甲烷废气收集引至预处理系统,通过碱洗喷淋塔去除有机尾气中的颗粒状杂质及部分酸性气体,避免颗粒物堵塞活性炭纤维的微孔,影响吸附效果。
1.2吸附、脱附系统采用三箱活性炭纤维装置处理,吸附系统在任何时间都有两台吸附器在执行吸附过程,一台吸附器执行脱附再生过程。
三个吸附箱交替工作,吸附箱的工作状态由自动控制系统自动切换交替进行,吸附、脱附工艺流程图见图1。
1.3干燥降温系统蒸汽从吸附器顶部进入,穿过活性炭纤维,把被吸附的二氯甲烷脱附出来,同时带出吸附器进入冷凝器,经过冷凝,二氯甲烷和水蒸汽的混合物被冷凝下来流入气液分离器,在气液分离器中,二氯甲烷和冷凝水分离而回收。
2废气系统浓度及设计参数2.1废气基本设计参数废气的基本参数如下:采用预处理方式和三箱活性炭吸附装置对二氯甲烷、盐酸废气进行吸附处理,处理后的洁净气经过15m高排气筒高空排放,排气浓度满足《大气污染物排放标准》(GB16297-1996)的要求。
活性碳纤维吸附-蒸汽脱附溶剂回收装置技术要求活性碳纤维吸附-蒸汽脱附溶剂回收装置是一种用于工业生产过程中溶剂回收的关键设备。
其主要作用是通过活性碳纤维对溶剂进行吸附,再利用蒸汽对活性碳纤维进行脱附,实现溶剂回收的效果。
为了确保装置的高效运行和安全可靠,以下是该装置的技术要求。
1.设备结构和材质:活性碳纤维吸附-蒸汽脱附溶剂回收装置应采用结构紧凑、占地面积小的设计,以节省生产空间。
同时,需要选择耐高温、耐腐蚀、耐压能力强的材料,确保装置的长期稳定运行。
2.吸附装置设计:吸附装置应设计成高效的吸附区域和低压降的流道结构,以确保溶剂能够充分接触活性碳纤维,并达到高吸附效率。
在吸附区域内应设置均匀分布的活性碳纤维层,以提高吸附效果。
3.脱附装置设计:脱附装置应具备充足的蒸汽供应能力,确保能够将吸附的溶剂有效脱附。
同时,应采取合适的加热方式,如蒸汽加热或电加热,以提高脱附效果。
另外,还需考虑脱附装置的密封性和排气系统的设计,以避免蒸汽泄漏和有害气体排放。
4.控制系统:活性碳纤维吸附-蒸汽脱附溶剂回收装置应配备先进的自动控制系统,能够实时监测和调节吸附、脱附过程中的温度、压力、流量等参数,确保装置的稳定运行和安全性。
5.安全保护措施:装置应设置完善的安全保护措施,如温度传感器、压力传感器、液位传感器等,及时检测和报警异常情况,并采取相应的应急措施。
此外,还应该考虑防火、防爆和安全排放等方面的设计,确保在设备运行过程中的安全性。
6.高效降噪措施:为了降低装置运行时的噪音污染,应采取合适的降噪措施,如隔音罩、消音器等,确保装置在工厂环境中的低噪音运行。
综上所述,活性碳纤维吸附-蒸汽脱附溶剂回收装置的技术要求主要包括设备结构和材质、吸附装置设计、脱附装置设计、控制系统、安全保护措施和高效降噪措施。
只有满足这些要求,装置才能高效稳定地实现溶剂的回收,减少环境污染,提高资源利用效率。
实验室“三废”的处理措施试验室需要排放的废水、废气、废渣称为试验室“三废”。
由于各试验室试验内容不同,产生的三废中所含化学物质的毒性不同,数量也有很大的差别。
为了保证明验人员的健康及防止环境污染,试验室三废的排放也应遵守我国环境爱护法的有关规定。
废气处理措施1、废气种类废气中包含无机废气和有机废气,以下列举了废气的一些种类,不同的试验室还会有某些特定种类的废气。
(1)无机废气主要包括:氮氧化物、硫酸雾、氯化氢等无机废气。
(2)有机废气主要包括芳香类:苯、甲醛、茚三酮、乙酸乙酯、甲酰胺、乙醇、三氯甲烷、环己烷等2、处理方案常用的有活性炭吸附、光催化净化和填料喷淋塔,或者多种组合的方式进行处理。
一般有机废气采纳活性炭吸附法和光催化净化法,无机物采纳填料喷淋塔进行处理。
(1)活性炭吸附原理①活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部空隙结构发达、比表面积大、吸附力量强的一类微晶质碳素材料。
活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其绽开后表面积可高达800-1500平方米,特别的更高。
也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。
正是这些高度发达,如人体毛细血管般的空隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。
(2)光触媒催化滤网在聚氨酯蜂窝网孔基材上沉积纳米二氧化钛光催化材料,纳米二氧化钛光触媒经紫外光照耀(抱负紫外光波长253nm-365nm 左右),激发价带上的电子(eˉ)跃迁到导带,在价带上产生相应的空穴(h+),生成具有极强氧化作用的氢氧自由基、超氧离子自由基、超氧羟基自由基,将甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC 等有毒有害污染物,臭气异味、细菌等污染物氧化分解成无害的CO2 和H2O。
(3)酸雾喷淋净化塔是需处理的废气由玻璃钢离心风机压入净化塔进气段后,垂直向上与喷淋段自上而下的汲取液起中和反应,使废气浓度降低,然后连续向上进入填料段,废气在填料内交叉洗涤,再与汲取液起中和反应,使废气浓度进一步降低后进入脱水层段,脱去液滴,将净化后的气排出。
活性碳纤维(ACF)市场调研报告一、概述活性碳纤维(ACF)是一种重要的吸附材料,具有高孔隙度、大比表面积和优异的吸附性能。
本报告对ACF市场进行了全面的调研,旨在提供对ACF行业发展趋势、市场规模、竞争格局以及主要参与者的深入了解。
二、市场规模及发展趋势ACF市场在过去几年中呈现出持续增长的态势。
随着环境意识的增强和工业废水处理需求的增加,ACF作为一种高效的吸附材料受到了广泛关注。
预计未来几年中,ACF市场将持续保持较高的增长速度。
三、市场细分及应用领域ACF市场按照用途可以分为工业应用和民用应用两大类。
工业领域主要应用ACF进行废水处理、气体过滤以及蒸馏等方面;而民用领域则主要应用于空气净化、口罩、冰箱等产品中。
四、市场竞争格局目前,ACF市场存在着一些主要的竞争企业,包括ABC公司、XYZ公司等。
这些公司通过不断创新产品和提高生产效率来提升市场份额。
此外,行业内还有一些小型企业,它们通常专注于某一特定领域的ACF应用。
五、主要参与者分析1. ABC公司•公司简介:ABC公司成立于2000年,专注于ACF的研发、生产和销售。
其产品因其卓越的性能和良好的信誉而备受市场赞誉。
•主要产品:各类工业ACF材料和民用ACF产品。
•市场份额:ABC公司在ACF市场占据了较大的份额,是市场的领导者之一。
2. XYZ公司•公司简介:XYZ公司成立于2012年,专注于ACF的生产和销售。
该公司致力于开发高性能的ACF产品,以满足不同客户的需求。
•主要产品:用于工业废水处理和气体过滤的ACF材料。
•市场份额:XYZ公司的市场份额逐渐增加,正在与ABC公司展开激烈的竞争。
六、市场前景及挑战ACF市场前景广阔,随着环保意识的增强和工业废水处理需求的增加,ACF将在各个领域得到广泛应用。
然而,市场上存在着激烈的竞争,同时也面临着原材料价格上涨等挑战。
七、结论活性碳纤维(ACF)作为一种高效的吸附材料,在工业和民用领域都有广泛应用。
废活性炭的四种处置方案废活性炭是一种由活性炭组成的固体废弃物,通常来自于水处理、空气净化和化学物质吸附等工业过程。
废活性炭的处置是一个重要的环境问题,因为它可能含有有害物质,并且会对土壤和水体造成污染。
下面是四种常见的废活性炭处置方案:1.重新利用:废活性炭可以通过再生或再利用过程,重新用于相同或不同的应用。
例如,废活性炭可以送回工厂进行再生,以去除吸附物并恢复其吸附能力。
再生的活性炭可以用于水处理、空气净化和其他应用。
此外,废活性炭还可以作为填料用于建筑材料、土壤改良和其他用途。
2.热解:热解是一种将废活性炭加热至高温,以分解其有机物质并生成其他有用产品的过程。
热解可以通过焚烧或气化的方式进行。
在焚烧过程中,废活性炭被燃烧产生热能,用于发电或供热。
在气化过程中,废活性炭被加热至高温,并与气体或蒸汽反应产生可燃气体。
这些可燃气体可以用来供电或生产化学品。
3.固化与填埋:废活性炭可以通过固化与填埋的方式进行处理。
固化是将废活性炭与适当的固化剂混合,并形成固态块状物质的过程。
固化后的废活性炭可以通过填埋的方式进行处置。
然而,固化与填埋并不是一种可持续的废弃物处理方式,因为废活性炭中的有害物质可能会渗入土壤和地下水,导致环境污染。
4.化学处理:废活性炭可以通过化学处理的方式进行处置。
化学处理包括溶解、还原、氧化、破坏等过程,以将废活性炭中的有害物质转化为无害物质或稳定化合物。
这些化学处理的方法需要选择适当的处理剂和条件,并在控制环境污染的前提下进行。
需要注意的是,选择合适的废活性炭处置方案需要考虑到废活性炭的成分、性质、处理能力和环境影响等因素。
此外,废活性炭的处理应遵守相关法规和标准,以确保处置过程对环境和人类健康的影响最小化。
第21卷 第2期V ol 121 N o 12材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering总第82期Apr.2003文章编号:10042793X (2003)022*******收稿日期:2002208211;修订日期:2002210223作者简介:程祥珍(1977-),女,国防科技大学航天与材料工程学院博士生,现从事高性能S iC 纤维研究.活性炭纤维研究与应用进展程祥珍,肖加余,谢征芳,宋永才(国防科技大学航天与材料工程学院CFC 重点实验室,湖南长沙 410073) 【摘 要】 活性炭纤维(ACF )是由有机纤维先驱体制得的一种理想的高效吸附材料。
ACF 以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环境保护、电子工业、化工、医疗卫生、低成本S iC 纤维制备等领域。
本文就ACF 的结构与吸附特性、制备与应用等做了较系统的综述,并对其发展趋势做出了展望。
【关键词】 活性炭纤维;制备;结构;吸附特性;应用中图分类号:T Q342+174 文献标识码:AR esearch and Application Progress of Activated C arbon FiberCHENG Xiang 2zhen ,XIAO Jia 2yu ,XIE Zheng 2fang ,SONG Yong 2cai(College of Aerosp ace &Materials E ngineering ,N ational U niversity of Defense T echnology ,Ch angsh a 410073,China)【Abstract 】 As high effective ideal ads orbents ,activated carbon fibers (ACF )are prepared from the precurs ors of s ome organicfibers.Due to the special sur face structure and ads orption properties ,ACF are widely used in the fields such as environmental protection ,electronic industry ,medical treatment ,chemical engineering ,and low 2cost S iC fiber.The microstructures ,ads orptionproperties ,preparation methods ,and applications of activated carbon fibers are briefly reviewed.Meanwhile ,the next research objective is prospected.【K ey w ords 】 activated carbon fiber ;preparation ;structure ;ads orption properties ;application1 前 言活性炭纤维(Activated Carbon Fiber ,ACF )作为一种理想的高效吸附材料,是在碳纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的,是继粉状和粒状活性炭(G ranularActivated Carbon ,G AC )之后的第三代活性炭产品[1~4],并以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环保、电子、医用卫生、化工等领域。
废活性炭的四种处置方案1. 废活性炭的再生简介活性炭的主要成分为碳,含有少量氧、氮、氢、硫等元素,具有极强的吸附和净化能力,可有效吸附气相和水相环境中的各类有机和无机污染物,广泛应用在医药、化工、食品、环保治理等领域,用于脱色除臭、净化废水以及吸附甲醛、VOCs、烟尘等有毒有害物质。
虽然活性炭较强的吸附能力为企业解决了工业生产过程中的废水废气处理等问题,但是活性炭经过多次吸附反应后,内部产生的化学变化和结构变化会导致活性炭活性降低,比表面积下降,吸附能力无法满足生产需要而成为废活性炭。
按照《国家危险废物名录》规定,沾染危险废物的废活性炭属于危险废物。
即活性炭吸附了VOCs、甲醛、含苯废气、重金属等危险废物名录中规定的有毒有害物质,其便属于危险废物,如何处置成为企业面临的新问题。
2. 废活性炭再生利用价值及方案废活性炭再生利用符合《中华人民共和国循环经济促进法》对资源循环再利用的要求,不仅可以解决废活性炭的环境污染问题,实现资源循环再利用,避免资源浪费,同时可将废活性炭的处置成本由每吨上万元降至几千元,企业的危废处置成本大大降低。
当再生活性炭的理化指标可以达到或接近新活性炭水平,其又具备了利用价值,但是成本却只有新活性炭的40%-60%,又降低了企业的活性炭购买成本。
通过调研和客户反馈,废活性炭回收厂总结归纳了4种废活性炭的处理处置方案。
(1)废活性炭活化再生利用通过回转炉高温加热,能使饱和活性炭在炉堂内滚动均匀,活化透彻,再生活性炭吸附性能可恢复到新活性炭技术指标的百分之九十五以上,甚至优于新活性炭,而且所有再生活性炭经过检测认证,质量性能有保障。
根据不同类别,废活性炭处置价格在5500-6000元/吨,涉及的危险废物类别有HW04、HW05、HW06、HW13、HW18、HW39、HW45、HW49。
(2)废活性炭回收处理+新活性炭购买一站式龙服务活性炭作为吸附剂,吸附饱和后,企业不仅要处理废活性炭,同时要购买新活性炭。
化工行业三废治理的新技术有哪些化工行业在为社会创造巨大经济价值的同时,也产生了大量的废气、废水和废渣,对环境造成了严重的污染。
为了实现可持续发展,化工行业不断探索和应用新的技术来治理“三废”。
下面我们就来详细了解一下化工行业“三废”治理的新技术。
一、废气治理新技术1、沸石转轮吸附浓缩技术沸石转轮吸附浓缩技术是一种高效的废气处理技术。
沸石具有多孔结构,能够大量吸附废气中的有机成分。
转轮则不断旋转,实现吸附、脱附和再生的循环过程。
经过吸附浓缩后的废气,浓度大大提高,后续处理所需的能量和成本大大降低。
这种技术适用于大风量、低浓度的有机废气处理,处理效率高,运行稳定。
2、蓄热式焚烧技术(RTO)RTO 技术通过高温将废气中的有机物氧化分解为无害物质。
其核心是一个装有陶瓷蓄热体的燃烧室,废气通过时被加热,热量被蓄热体吸收储存,然后用于预热后续进入的废气,从而大大降低了能源消耗。
RTO 技术对有机废气的去除率通常在 95%以上,具有处理效率高、热回收率高、运行成本低等优点。
3、低温等离子体技术低温等离子体技术是通过放电产生等离子体,其中的高能电子、自由基等活性粒子与废气中的污染物发生反应,将其分解为无害物质。
该技术适用于处理低浓度、大风量的废气,尤其是对于一些难以用常规方法处理的恶臭气体和挥发性有机物有较好的效果。
但需要注意的是,该技术的处理效果可能会受到废气成分、湿度等因素的影响。
二、废水治理新技术1、膜分离技术膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术利用膜的选择性透过性,将废水中的污染物与水分离。
例如,反渗透膜能够去除废水中的大部分离子、有机物和微生物,使废水得到深度净化。
膜分离技术具有处理效果好、占地面积小、自动化程度高等优点,但膜的成本较高,容易受到污染和堵塞,需要定期清洗和更换。
2、高级氧化技术高级氧化技术主要包括芬顿氧化、臭氧氧化、光催化氧化等。
这些技术通过产生具有强氧化性的自由基,将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水。
活性碳纤维在制药及化工领域“三废”处理
方面的应用
制药及化工领域的“三废”及治理思路
“三废”废气:VOC、VOCs(挥发性有机化合物)。
废水:COD,含盐。
废渣:固废,危废。
治理思路
(1)绿色生产(清洁生产):工艺源头控制;
(2)综合利用:变废为宝;
(3)末端处理:达标排放或彻底消除。
活性碳按存在形式分类:
粉末状活性碳(活性碳、活性炭)
颗粒状活性碳(颗粒碳)
纤维状活性碳(活性碳纤维)
活性碳纤维制造工艺的历史演变是从2013年开始研发,2013年研发成功6种型号的高品质活性碳纤维,2014年开始实现工业化应用。
活性碳纤维的应用
*(1)用于尾气吸附(VOCs处理);
*(2)用于分离水溶液中的少量有机物(降低COD);
*(3)用于液体脱色(减少固废、危废);
(4)用于去除无色液体中溶解性杂质;
(5)用于固定贵重金属催化剂;
(6)用于特定的手性化合物的分离。
主要用途
一、用于尾气吸附(VOCs处理)如吸附苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯等。
具体案例:
二、用于分离水溶液中的少量有机物(降低COD)。