活性炭纖維吸附回收尾氣中的環(huán)己烷

1、活性炭纖維吸附回收尾氣中的環(huán)己烷林先平(南化集團(tuán)設(shè)計(jì)院,江蘇南京210048摘要:介紹了利用活性炭纖維的特性,以及用其吸附回收尾氣中環(huán)己烷的工藝流程,通過與顆?；钚蕴课焦に嚤容^,指出采用該新工藝吸附回收有機(jī)尾氣具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作安全、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)越性。關(guān)鍵詞:活性炭纖維;吸附;有機(jī)尾氣;效果中圖分類號:T Q424.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-1904(200406-0028-031概述環(huán)己烷是一種重要的化工原料,在環(huán)己醇、環(huán)己酮、合成尼龍6生產(chǎn)中廣泛使用。環(huán)己烷在樹脂、涂料和橡膠生產(chǎn)中用作溶劑,也是脂肪、石蠟等油類的優(yōu)質(zhì)溶劑。環(huán)己烷在使用過程中易向大氣揮發(fā),不僅污染

2、環(huán)境,而且造成了資源的極大浪費(fèi)。據(jù)生產(chǎn)環(huán)己酮的某化工廠介紹,該廠每年因排氣損失的環(huán)己烷高達(dá)230t ,無形中增加了生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的活性炭吸附工藝回收有機(jī)廢氣多采用普通固定單層吸附裝置,吸附劑多為顆?；钚蕴俊５捎陬w?；钚蕴抗逃械娜秉c(diǎn),造成吸附回收率低,設(shè)備運(yùn)行不正常。近年國內(nèi)用活性炭纖維吸附回收尾氣中的環(huán)己烷等揮發(fā)性有機(jī)物,表現(xiàn)出良好的性能。由河北中環(huán)環(huán)保設(shè)備有限公司開發(fā)的“活性炭纖維有機(jī)廢氣吸附回收裝置”,已成功地應(yīng)用于苯類、烴我們在試驗(yàn)結(jié)果中可以觀察到去除率同時(shí)有下降和上升的現(xiàn)象,這可能是由于隨著反應(yīng)時(shí)間的延長,H 2O 2已經(jīng)消耗完或分解,剩下的反應(yīng)是苯酚和甲醛的氧化產(chǎn)物相互間進(jìn)行的縮合

3、等復(fù)雜反應(yīng),造成了水中的有機(jī)物種類增多,C OD 增大。并且,在Fenton 反應(yīng)過程中,苯酚和甲醛被氧化生成了很多中間產(chǎn)物,許多中間產(chǎn)物,諸如某些有機(jī)酸可能會和鐵離子生成穩(wěn)定的復(fù)合物沉淀下來,從而減少溶液中的游離態(tài)Fe 2+,溶液中自由態(tài)的Fe 2+不斷減少,因此降低了OH 的產(chǎn)生而限制了有機(jī)物的降解率。但同時(shí),由于許多中間產(chǎn)物的沉淀,又可以使處理過的水溶液中的有機(jī)物種類減少,C OD 降低。因此,對于Fenton 反應(yīng)這一復(fù)雜系統(tǒng),反應(yīng)所需要的時(shí)間還與有機(jī)廢水的組成成分及濃度密切相關(guān)。4結(jié)論和展望在實(shí)驗(yàn)條件下,Fenton 試劑處理高濃度的苯酚和甲醛廢水的適宜條件是:在常溫下反應(yīng)進(jìn)行20m

4、in ,30%的H 2O 2的投加量為6m L ,FeS O 47H 2O 的投加量為1.5g ,pH 值為4.0左右,可以使苯酚和甲醛的去除率均可達(dá)到95%以上,廢水的C OD 去除率達(dá)到85%以上。目前,國內(nèi)外已經(jīng)開始研究采用改進(jìn)的Fenton 法進(jìn)行有機(jī)廢水的處理研究,這些改進(jìn)的方法適用于更多難降解有機(jī)物的氧化處理,正在朝著高效節(jié)能,無二次污染,安全易行的方向邁進(jìn),因此下一步研究的重點(diǎn)就是探索改進(jìn)的Fenton 法,處理高污染的有機(jī)廢水。參考文獻(xiàn):ical biodegradabilityJ .W ater Research ,2001,35:10471051.2Sheng H.Lin

5、,Cho C.Lo .Fenton process for treatment of desizingwastewaterJ .W ater Research ,1997,31:20502056.3張暉.Fenton 法處理垃圾滲濾液的影響因素分析J .中國給水排水,2002.18(3:1417.4王羅春,聞人勤.Fenton 試劑處理難降解有機(jī)廢水及其應(yīng)用J .水污染防治,2001,27:1114.作者簡介:韓笑(1979-,女,陜西咸陽人,在讀工學(xué)碩士;夏代寬(1945-,男,四川遂寧人,教授,從事化學(xué)反應(yīng)工程、化學(xué)工藝、化工環(huán)保等的教學(xué)和科研工作。(收稿日期:2004-06-2182硫磷

6、設(shè)計(jì)與粉體工程S P &BMH RE LATE D E NGI NEERI NG2004年第6期類、二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯、環(huán)己烷等有機(jī)氣體的回收,回收率大都在95%以上,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分顯著。2工藝流程簡述采用活性炭纖維為吸附劑回收尾氣中的環(huán)己烷工藝流程見圖1 。圖1利用活性炭纖維回收環(huán)己烷工藝流程示意由圖1可見,3個(gè)吸附器共用一套管路系統(tǒng),運(yùn)行時(shí)相互切換。3個(gè)吸附器依次進(jìn)入吸附脫附和再生干燥工序,即當(dāng)吸附器1吸附時(shí),吸附器2脫附和再生,吸附器3干燥。運(yùn)行時(shí),含環(huán)己烷的廢氣由吸附器1下部進(jìn)入,穿過其中的活性炭纖維時(shí)環(huán)己烷被吸附,凈化后的氣體從吸附器頂部排出。此時(shí)吸附器2處

7、于脫附和再生狀態(tài),吸附器3處于干燥狀態(tài)。作為脫附介質(zhì)的蒸汽從吸附器頂部進(jìn)入,穿過活性炭纖維,將被吸附濃縮的環(huán)己烷帶出吸附器進(jìn)入冷凝器。經(jīng)過冷凝后,環(huán)己烷和水蒸氣的混合物流入分離槽分離,環(huán)己烷被回收,冷凝水直接排放。完成脫附、脫附和再生、干燥后的三個(gè)吸附器依次切換、輪換吸附、循環(huán)往復(fù)。由于整個(gè)系統(tǒng)一直處在頻繁的切換之中,解決好易燃易爆氣體系統(tǒng)的密封問題就顯得特別重要。該設(shè)計(jì)采用了特殊結(jié)構(gòu)的密封墊和氣動兩通擋板閥,運(yùn)行過程中動作切換由P LC 完成,使整個(gè)系統(tǒng)不出現(xiàn)絲毫泄漏,保證了運(yùn)行場所的安全。3活性炭纖維的特性以活性炭纖維與顆?；钚蕴繛槲絼┗厥瘴矚庵协h(huán)己烷的工藝參數(shù)比較見表1。顯而易見,采用

8、活性炭纖維比顆?；钚蕴课江h(huán)己烷優(yōu)越得多,其原因如下。1、比表面積大吸附材料的優(yōu)劣,直接關(guān)系到裝置的投資和運(yùn)行成本。工業(yè)上對吸附材料的要求是:比表面積大(尤其是有效比表面積,孔隙率高,孔徑均勻,而且表1活性炭纖維和顆?；钚蕴炕厥窄h(huán)己烷的工藝參數(shù)項(xiàng)目名稱吸附劑顆粒活性炭活性炭纖維吸附壓力要求有的需要加壓全部常壓吸附床層阻力大小解吸有機(jī)溶劑需蒸汽量45kg/kg<2kg/kg吸附時(shí)對床層冷卻需要不需要熱空氣干燥需要不需要冷空氣降溫需要個(gè)別需要常溫空氣降溫吸附劑用量較多較少吸附劑有效使用時(shí)間1a 25a 運(yùn)行周期(吸附-解吸數(shù)小時(shí)3540min自動化程度大部分為手動全自動運(yùn)行費(fèi)用高低環(huán)己烷回收

9、率80%>95%投資回收期3a<1a脫附后殘留量盡可能少1。顆?；钚蕴勘缺砻娣e一般為7001000m 2/g ,其當(dāng)量直徑一般在幾毫米,甚至十幾毫米。微孔孔道長,而且孔徑不均,除小孔外,還有0.0010.010m 的中孔和0.55.0m 的大孔?；钚蕴坷w維比表面積達(dá)10002500m 2/g 。根據(jù)Langmuir 吸附理論,吸附劑的吸附容量和它的比表面積成正比1。由于微孔開在纖維細(xì)絲表面,所以孔道極短,與顆?；钚蕴肯啾炔?3個(gè)數(shù)量級,使活性炭纖維吸附容量增大,吸附和脫附速率提高。資料表明,活性炭纖維的吸附速率是顆?；钚蕴康?0100倍2。同時(shí),孔徑均勻,絕大多數(shù)為0.002m 左

10、右的小孔,特別適合氣體吸附,且有效比表面積也更大。文獻(xiàn)介紹,活性炭纖維的吸附容量是普通顆?；钚蕴康?40倍3。這兩種吸附劑對部分有機(jī)物平衡吸附量見表24。許多工程實(shí)踐都證明,活性炭纖維的吸附回收率可達(dá)92%98%;在同等條件下使用壽命是普通顆?；钚蕴康?4倍,大大延長了設(shè)備的使用壽命并降低了設(shè)備的年均投資。表2活性炭纖維與顆粒活性炭對部分有機(jī)物的平衡吸附量吸附劑平衡吸附量(m ,%計(jì)/1丁硫醇苯甲苯三氯乙烯苯乙烯乙醛環(huán)己烷活性炭纖維43004947135585243顆?；钚蕴?173530543413302、用量少而輕據(jù)介紹5,河北中環(huán)環(huán)保設(shè)備有限公司研制開922004年第6期林先平1活性炭纖

11、維吸附回收尾氣中的環(huán)己烷含硫污水罐排氣的脫臭處理孫菊萍(南化集團(tuán)設(shè)計(jì)院,江蘇南京210048中圖分類號:X 783文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1009-1904(200406-0030-031概況原油中含有不同形態(tài)的硫化物、氮化物,在石油加工和產(chǎn)品精制過程中產(chǎn)生大量有毒有害的惡臭物質(zhì)。用水洗滌油氣產(chǎn)品以及油品脫水,生成大量含油、含硫、含氨污水,在污水貯存、凈化過程中,H 2S 、硫醇、NH 3等有毒、有害的惡臭氣體釋放出來,對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染,成為亟待解決的重大環(huán)保課題。以H 2S 為主的惡臭是石油煉制行業(yè)的特征污發(fā)的“活性炭纖維有機(jī)廢氣吸附回收裝置”采用了環(huán)式吸附芯的組合設(shè)計(jì),與傳統(tǒng)顆?；?/p>

12、性炭吸附裝置相比,設(shè)備輕、體積小。尤其是吸附劑的用量由原來的數(shù)噸甚至數(shù)十噸減少到幾百公斤,大型吸附裝置也不過1噸多。因此運(yùn)行阻力小,基本無溫升,而且比顆?；钚蕴课焦に嚭唵?使運(yùn)行費(fèi)用大大降低。裝置全自動運(yùn)行更加可靠,設(shè)備運(yùn)行壽命可高達(dá)10年。因此,該工藝目前在國內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用。4應(yīng)用效果某公司環(huán)己酮生產(chǎn)裝置的尾氣組成如下:(H 2=54.8%(N 2=34.4%(CH 4=9%(C 2H 12=1.8%體積流量為90.6m 3/h ,質(zhì)量流量為69.5kg/h 。其吸附系統(tǒng)裝備由國外進(jìn)口,吸附劑為顆?；钚蕴俊＝?jīng)改造后采用國產(chǎn)的活性炭纖維為吸附劑。取得了明顯效果,見表3。由此可見,采用活性炭

13、纖維吸附系統(tǒng)節(jié)省設(shè)備投資72萬元、運(yùn)行成本降低26.72萬元(按四年計(jì),回收環(huán)己烷增收39.9萬元(按四年計(jì)。5結(jié)論綜上所述,采用活性炭纖維為吸附劑回收尾氣表3系統(tǒng)改造前后各參數(shù)對比吸附劑吸附劑用量(一次裝填量環(huán)己烷回收率/1蒸汽用量/kg h -1冷卻水用量/kg h -1設(shè)備投資費(fèi)用(萬元顆?；钚蕴?40kg (兩年更換一次70%96.16589120活性炭纖維88kg (四年更換一次95%20.0410048中的環(huán)己烷,比傳統(tǒng)的顆粒活性炭優(yōu)越得多,既可減少環(huán)境污染,變廢為寶、提高經(jīng)濟(jì)效益,又節(jié)省投資、降低運(yùn)行成本,值得在回收有機(jī)廢氣工藝中大力推廣。參考文獻(xiàn):1趙毅,李守信.有害氣體控制工

14、程M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:86102.2劉天齊,黃小林,等.三廢處理工程技術(shù)手冊(廢氣卷M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999:496501.3時(shí)鈞,余國棕,等.化學(xué)工程手冊M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1996:18-418-6.4賀福,王茂章.碳纖維及其復(fù)合材料M.北京:科學(xué)出版社,1991:113137.5李守信,張文智.用活性炭纖維吸附回收廢氣中的苯J .化工環(huán)保,2003,23(4:229230.作者簡介:林先平(1970-,男,湖南沅江人,工程師,從事化工工藝設(shè)計(jì)。(收稿日期:2004-05-1803硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程S P &BMH RE LATE D E NGI N

15、EERI NG2004年第6期m oval rate of phenol and formaldehyde in the waste water is up to m ore than 95%,and the rem oval rate of C OD is up to m ore than 85%,which means the it is a very effective way to treat organic waste water containing phenol and formalde 2hyde using Fenton method.K ey w ords :Fenton

16、reagent ;formaldehyde ;phenol ;organic waste water ;treatmentRecove ry of Cyclohe xa ne f rom Off Gas by A ds orp tion wit h Active Ca r bon Fi bre LIN X ian 2ping (Nanjing Chemical Industrial G roup Design Institute ,Nanjing 210048,China Abstract :The characteristics of active carbon fibre and the

17、process flow of using it to ads orb the cyclohexane in the off gas are introduced.With com paris on with the particle active carbon ads orption process ,it is pointed out that the ads orption recovery of organic off gas using the new technology requires less investment ,low operating cost and offers

18、 safe operation ,stable equipment operation and other advantages.K ey w ords :active carbon fibre ;ads orption ;organic off gas ;effectAp p lication of G YM Se ries Yif e ng Mill i n Micronizi ng of Non 2met al Mi ne ralSUN Cheng 2lin 1,W ANG Qing 2fa 2,LI AN Qin 2ming 2(1、Beijing O ffice of Longyan

19、 Y ifeng Pulverizer Ltd.,C o.,Beijing 100044,China ;2、Longyan Y ifeng Pulverizer Ltd.,C o.,Longyan 364001,China Abstract :It is one of the m ost im portant processes to produce super fine powder in dry method.It is very difficult for the traditional pulverizing equipment to produce qualified d97=210

20、msuperfine powder and the production efficiency is very low.The GY M -83Y ifeng mill ,whith is designed multi 2grinding wheel and the multi 2grinding track ,is de 2scribed.Using this mill to produce 11m particle sixe calcium carbonate powder ,the cumulative distribution can be up to 98%,am ong which

21、 the 2m product can be up to 44.96%of the total ,and the production capacity can reach 1250kg/h.It has advantages of low investment and high performance 2cast ratio.K ey w ords :micronizer ;super fine powder ;calcium carbonate ;application ;effectHighlights f or Ove rall Cost Cont rol f or Const r uction Project JI K ai (Nanjing Chemical Industrial G roup Design Institute ,Nanjing 210048,China Abstract :Through the analysis of features of construction projects ,four cost control tech