常熟淄博活性炭-临朐县海源活性炭厂

随着分子筛活性炭性能的提高，使用得比较普遍的是简单装置的种方式，压力回转吸附中，简单的是两塔切换装置，均压工序也是上下同时进行均压。再生产是在均压后的减压进行，此时把一部分产品氮气作为载气的形式逆流具有一定的效果，逆流量有佳价值，10%左右经济性好，再生后，接在均压后面的是用供给的原料气体升压[11]。在制造高纯度氮气时，用产品氮气将均压时在塔内出口一侧生产的不纯气体回流压入入口侧，是一种升压的有效方法。作为一种廉价而又容易操作、方便的氮气发生装置，它的用途已经确立，并逐渐普及。
(2)二氧化碳气体分离二氧化碳排放量大，是造成地球变暖的一种气体。通常使用的除去、回收二氧化碳气体的方法是氨气吸收等方法。正在研究操作简单的压力回转吸附法在回收各种排气中二氧化碳气体方面的应用[12]。作为所使用的吸附剂，正在研究的活性炭、分子筛活性炭、分子沸石和硅胶等。现在已经在压力回转吸附装置中实际使用的是活性炭或沸石，两者都是通过平衡吸附分离机能分离二氧化碳。淄博活性炭与分子筛沸石比较，从平衡吸附特性来看，下列三种场合使用活性炭更加有利:二氧化碳气体浓度大;温度低;水分含量大。从吸附方面的特征来看，活性炭压力回转吸附法的吸附压力越大、效果越好;而加压对分子沸石的效果却不大，在常压下吸附就足够了1]。分子筛与活性炭相比，平衡吸附量较小，但具有与活性炭同样的其他性质。

硝酸生产过程中要排放大量的硝酸尾气，其中含有NO,，危害。我国现有硝酸生产工厂50多家，硝酸尾气中NO，的浓度一般为(500~1000) mg/L，每年排入大气的NO,(以NO2计)约为6万吨。如果能回收这些 NO,，不仅控制了对环境的污染，同时可以增产硝酸，降低生产成本”。
目前西南化工研究院已开展了硝酸尾气的吸附法回收治理工业性试验研究工作，研究表明，淄博活性炭净化气中NO，浓度可控制在低于0.02%，对应尾气中 NO，浓度从0.04%~0.8%，回收气中NO，浓度变化范围可从0.8%~5%可以返回系统生产硝酸。
对石灰窑气等废气中氮氧化物的脱除技术，西南化工研究设计院已开发或功，并申报国家专利。对烟道气中氮氧化物的脱除，根据烟道气组成采用 TSA法与其他化学技术处理法可有效控制氮氧化物的排放量。
提纯一氧化碳
我国每年生产黄磷40X10t，生产过程中每生产1t黄磷会产生2500m气，每年产生的尾气量达10X10°m，其主要成分为一氧化碳(85%~90%) CO是一种易燃的气体，又是一种重要的碳化工原料。尾气中含有的 P、S、As、F等及其化合物的有毒组分未经处理排放到大气中将严重污染境，，所以有效处理黄磷尾气具有非常重要的意义。近年来国内外在净化黄磷尾气和开发黄磷尾气领域已开展了较多工作，其中西南化研究院开展了尾气处理的动态吸附研究实验，取得了可循环操作的TSA 净化流程，并结合自己的CO提纯专有技术，已转让一套采用吸附法从黄磷尾气化并提纯CO 的工业装置。

硫氧化物主要是二氧化硫，它是大气中数量大、分布广、影响严重的环境污染物之一[1)。目前控制的主要方法有:高烟囱稀释法，采用低硫燃料、排放废气脱硫等，近年在采用干法(吸附剂吸附法)、湿法脱硫技术领域开展了较多研究，工业化应用已很成熟。吸附法脱除废气中的SO:又分为物理吸附法和化学吸附法，物理吸附时被选择性吸收的SO:可通过升温或降压解吸出来，化学吸附时吸附剂同时起催化作用，被吸附的SO:被废气中的氧氧化成SO」，后者再与水生成硫酸。目前，国内关于采用吸附法净化SO的报道多为实验研究报告。
.含三氯乙烯、三氯乙烷等卤代烃的排放废气净化
含卤代烃的废气净化目前较为成熟的技术是溶剂吸收或吸附法处理，如:①彩色显像管生产线清洗阴罩时挥发的三氯乙烷气体制激人体黏膜，长期接触能使运动神经系统受损，无论从环境保护还是降低生产成本来看都回收利用[18)。航天总公司四院四十二所成功开发了应用活性碳纤维回收三氯乙烷，避免了环境污染，使用效果良好。②在工业上应用很广的三氯乙烯，是对人体和环境都有较大危害的有毒污染物，含三氯乙烯工业废气排放前脱除其中超标含量的TCE，应用吸附法可有效控制排放尾气中三氯乙烯含量并回收其中的三氯乙烯，西南化工研究院在这方面开展了较多实验研究，并取得了良好的实验效果。
.含高沸点有机物的尾气净化
目前，采用活性炭吸附法净化、回收排放尾气中的有机组分的工业应用是比较成功的，采用的通常流程为TSA或PTSA流程，既可有效脱除有机污染物又可回收有用组分。根据大量实验研究，西南化工研究院在已开发的多套PSA装置的预处理装置中，成功地采用TSA、PTSA技术很好地解决含高沸点有机物的尾气净化，如苯、萘等的脱除。
排放气中一氧化碳的脱除
CO是一种易燃易爆有毒的气体，未经处理排放到大气中将严重污染环境，所以严格控制排放气中CO含量是非常有意义的。目前，国内北京大学开发的13X分子筛载体的Cu(I)吸附剂、南京化工大学开发的稀土复合铜(1)吸附剂都是很好的CO吸附剂。实验表明，采用PSA或TSA 技术脱除 CO是一种有效的手段，排放气中的CO可控制在1mg/L以内。
含氟排放废气的净化
含氟(主要为HF和SiF。)废气数量虽然不如硫氧化物和氮氧化物大，但其毒性较大，对人体的危害比SO:大20 倍，因此工业生产排放气控制含氟化合物的排放量。目前，HF回收通常生产冰晶石，

活性炭用于“三苯”废气吸附净化，有三种工艺:
一是活性炭吸附脱附回收。活性炭吸附一定量污染物后，用水蒸气进行脱附，并进行冷凝分离，回收溶剂。该工艺适合处理单一组分废气，但投资较大，不适于小厂使用。
二是活性炭吸附催化燃烧。活性炭吸附污染物后，用热风解吸，解吸下来的污染物采取催化燃烧。该工艺适合处理大风量有机废气，无二次污染，自动控制能力高。但由于活性炭层厚，容易因为热量堆积引发自燃，安全性差。
三是活性炭分散吸附、集中再生。适用于废气排放点多、面广、规模小、资金少的厂家。吸附器结构设计是关键，该设备外形是环形，占地面积小，主要是考虑到颗粒活性炭层厚度、气流分布、阻力处理能力、活性炭的装卸更换。再生全过程是在活化炉内预热、脱附、煅烧活化和炉内废气燃烧及冷却出料。这种活性炭净化废气装置已有许多小型厂投入使用。
活性炭吸附法工艺过程包括:活性炭吸附废气中的“三苯”溶剂;吸附饱和后的活性炭脱附和溶剂回收;活性炭活化再生。用活性炭回收苯类溶剂，一般在常温下吸附，以蒸汽在110℃以下解吸，冷凝分离回收。例如，天津石油化纤厂回收对二甲苯，西安石棉制品厂回收汽油和苯。合成纤维厂的废气中有对苯二甲酸二甲酯装置的氧化尾气主要含对二甲苯，采用活性炭立式吸附器，将氧化尾气通过后经冷却分离，回收对二甲苯。活性炭饱和后用热空气再生。脱附的有机物送入焚烧炉焚燃，效果好。成本高。

活性炭在气相中的应用
吸附量小，因此适用于有机废气净化，且当活性炭吸附达到饱和时，可用水蒸气再生，回收有用成分。活性炭吸附法对低浓度溶剂并且对几乎所有溶剂都能进行有效的处理。特别是低浓度溶剂的活性炭吸附法中，可以比较容易地净化到mg/kg程度。这种倾向，在以防治公害为目的的回收中，显示出活性炭吸附法的性。
1.活性炭溶剂回收原理
溶剂回收，是旨在通过一定的回收工艺将有机废气回收并可以重复应用到生产中，减少大气污染、降低生产成本。活性炭吸附法用于溶剂回收，是通过将有机溶剂蒸气通入活性炭吸附塔中，利用活性炭优良的吸附性能吸附并脱除有机蒸气、净化空气。吸附饱和的活性炭，可以采用水蒸气进行再生，再生后的活性炭可以循环使用。
活性炭溶剂回收技术适合于溶剂蒸气浓度为1~20g/cm的气体回收溶剂，而且其回收效率大于90%;溶剂蒸气浓度与空气混合物的浓度能够保持低于爆炸下限，所以生产比较安全;活性炭回收溶剂成本低，工艺简单，适用范围广。
2.回收溶剂技术对活性炭的质量要求
活性炭用于溶剂吸附回收，需要循环使用，所以要求活性炭具有良好的化学稳定性、耐磨性、吸附容量以及较小的床层阻力。目前我国溶剂回收用活性炭已大量生产，其中煤基溶剂回收用活性炭生产主要集中在我国西北宁夏回族自治区及周边地区，年生产能力已超过8万吨，产品主要质量指标见表6-5。与球形活性炭相比，柱状活性炭存在床层阻力大、气固接触面积小等问题，国外开发生产球形活性炭用于溶剂回收，显著提高溶剂回收效率。但国内活性炭生产企业，由于没有解决球形活性炭的强度问题，所以没有大规模的生产。
表6-5 煤基柱状溶剂回收活性炭主要质量指标
直径/mm 堆密度/(g/L) 灰分/% CCL吸附值/% 碘值/(mg/g)
1.5-5 380~520 4~14 60-90 900-1050
除用于溶剂回收的煤基活性炭外，各种常用的溶剂回收用活性炭的性质见表 6-6。
表 6-6 常用的各种溶剂回收用活性炭的性质
项目 成型颗粒状 破碎炭 粉末炭 纤维状炭 球形炭
制造原料材、果壳、果核煤、石油系、木煤、木材壳、果核煤、木材、果合成纤维、石油系、煤沥青等煤、石油系

活性炭在制备过程中，由于活化剂(水蒸气、氢氧化钾、磷酸等)侵蚀活化作用，产生大量的孔隙结构，这些孔隙结构的形成，增加了活性炭的比表面积，使其具备的吸附能力。活性炭的吸附能力不但与其孔隙结构有关，还与其表面化学性质一-表面的化学官能团、表面杂原子和化合物有关。不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质有明显的吸附差别。在活化过程中，活性炭的表面会形成大量的羟基、羧基、羰基等含氧表面配合物，不同种类的含氧基团是活性炭的活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性等。这些构成了活性炭性能的多样性，同时影响活性炭与活性组分的结合能力。一般而言，活性炭表面含氧官能团中的酸性化合物越丰富，吸附极性化合物的效率越高;而碱性化合物较多的活性炭易吸附极性较弱的或非极性的物质。
为了增强活性炭的吸附能力，常常对其进行改性处理。通过化学氧化、还原以及负载等改性方法可使活性炭表面的化学性质发生改变，增加酸碱基团的相对含量可选择吸附极性不同的物质，或通过增加特定的表面杂原子或化合物来增强对特定吸附质的吸附。