噴漆廢氣治理之活性炭吸附法介紹

沈陽(yáng)宏盛源科技有限公司環(huán)保廢氣處理用蜂窩活性炭批發(fā)，

利用活性炭吸附法對(duì)噴漆廢氣的處理我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹與分析。

活性炭吸附的原理

以活性炭作為噴漆車間廢氣吸附劑已有許多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?；钚蕴?jī)r(jià)格便宜，表面有疏水性，比表面積(500～1200m2/g)大，因而具有優(yōu)異的吸附性能，可使有機(jī)溶劑蒸氣吸附在其表面上，當(dāng)加熱烘干吸附劑時(shí)，被吸附的氣體解析出來(lái)，冷卻成液態(tài)，從而達(dá)到回收溶劑的目的。具有疏水性表面的分子篩價(jià)格昂貴。在以去除有機(jī)溶劑為目的的場(chǎng)合，活性炭是適宜的吸附劑。

傳統(tǒng)活性炭吸附法

我國(guó)過(guò)去采用粒徑在5mm左右的活性炭在吸收塔內(nèi)做成厚度0.8～1.5m吸附炭層。來(lái)自噴漆室和烘干室的廢氣，經(jīng)過(guò)濾器和冷卻器后，除去廢氣中的漆霧，并降低到所需的溫度。由吸收塔下部進(jìn)入吸收塔，吸收廢氣中的有害氣體，凈化后的干凈氣體被排放到大氣中。處理廢氣流速0.3～0.6m/s，但僅x于低濃度廢氣，溶劑清除效率可達(dá)95%。當(dāng)處理廢氣通過(guò)吸附層時(shí)，大部分的吸附質(zhì)在吸附層內(nèi)被吸附，隨著吸附時(shí)間延續(xù)，活性炭層的吸附能力降低，其有效部分越來(lái)越薄，當(dāng)出口處氣體中含有被吸附質(zhì)時(shí)，這時(shí)整個(gè)活性炭層被穿透。若繼續(xù)使用，處理后氣體中所含吸附質(zhì)越來(lái)越多，當(dāng)出口側(cè)濃度達(dá)到入口濃度時(shí)，則活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)。此時(shí)需要脫附，使活性炭重新具有活性。傳統(tǒng)活性炭再生方法有水蒸汽、非活性氣體、高溫?zé)Y(jié)和減壓蒸餾法。

活性炭吸附法的新發(fā)展

活性炭纖維作為吸附材料，其使用壽命比普通粒狀活性炭長(zhǎng)3～4倍。國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)采用活性炭纖維(ACF)作為吸附介質(zhì)回收有機(jī)溶劑的裝置。對(duì)于回收的溶劑利用有兩種方法：重新分餾利用或燃燒產(chǎn)生熱量。燃燒需要在設(shè)備中增加催化燃燒室及熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化燃燒并為設(shè)備的運(yùn)行提供能量，就不再需要蒸氣脫附有機(jī)溶劑。

印度技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系的DwivediP等采用已經(jīng)商業(yè)化的活性炭纖維管式反應(yīng)器吸附有機(jī)氣體，脫附有機(jī)溶劑時(shí)采用約50V的直流電加熱，可以加熱到120～150℃，在45～60min內(nèi)可以脫附完畢。

現(xiàn)在國(guó)際上z新的發(fā)展是采用活性炭纖維布(ACFC)作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑。這種方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移快，比粒狀活性炭快2～20倍;ACFC使用壽命長(zhǎng);活性炭纖維布能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附，因而操作和維護(hù)簡(jiǎn)便，脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，可以直接應(yīng)用。

法國(guó)LeCloirec采用ACFC作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收二氯甲烷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是使用兩個(gè)組件交替進(jìn)行吸附-脫附，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不需要維護(hù)。

用活性炭纖維布做成兩個(gè)直徑20cm長(zhǎng)50cm的圓柱形組件。一個(gè)圓柱形組件吸附，另一個(gè)組件同時(shí)脫附有機(jī)溶劑再生，二者交替進(jìn)行吸附-脫附，先j行吸附，時(shí)間間隔為1h。

實(shí)驗(yàn)中含3～18g/m3二氯甲烷的污染空氣以320m3/h的速率流過(guò)，出口二氯甲烷的濃度降低到120mg/m3，即二氯甲烷的平均排出量為3g/h。直接施加電流進(jìn)行加熱圓柱形組件，可以使其表面溫度升高到約60℃，然后用5m3/h，即流速16m/h的氮?dú)饬鞔底呙摳降亩燃淄?，冷卻后回收利用。這套裝置每天24h連續(xù)工作17個(gè)月，沒(méi)有出現(xiàn)任何操作問(wèn)題，運(yùn)轉(zhuǎn)性能很好。

美國(guó)UniversityofIllinois環(huán)境工程系的Sullivan，PatrickD等采用ACFC作為吸附介質(zhì)吸附甲乙酮，再通電加熱脫附甲乙酮，脫附時(shí)使放在容器內(nèi)的活性炭纖維布溫度升高到甲乙酮的沸點(diǎn)以上，甲乙酮在容器內(nèi)壁冷凝流走。這種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑在容器內(nèi)壁冷凝后以液體形式流走回收。

URS公司[Austin，TX78729，UnitedStates]的Dombrows2kiKatherineD等采用活性炭纖維布吸附電加熱脫附裝置，試驗(yàn)了甲基異丁基酮、甲乙酮、正己烷、丙酮、氯乙烷混合氣體，它們的濃度在(200～1020)×10-6之間，溶劑回收率c過(guò)9919%。增加通過(guò)活性炭纖維布的廢氣壓力可相應(yīng)增加回收率，而且回收每摩爾純液體消耗的電能也減少，該實(shí)驗(yàn)表明這種技術(shù)可以用于氣流中多種揮發(fā)性有機(jī)氣體的快速回收。

結(jié)語(yǔ)

采用環(huán)保型涂料、提高涂料的利用率并減少涂料的使用量。治理噴漆廢氣時(shí)，高濃度小排量的廢氣采用燃燒法比較適宜;而從噴漆室、揮發(fā)室和烘干室排出的廢氣因換氣量大，其中所含的有機(jī)溶劑濃度極低，對(duì)于這種低濃度大排量的廢氣適宜采用活性炭吸附法或液體吸收法。但過(guò)去液體吸收法和活性炭吸附法因技術(shù)上的缺陷限制了其應(yīng)用。液體吸收法沒(méi)有解決吸收劑和吸收效率的問(wèn)題;過(guò)去采用的活性炭吸附法脫附有機(jī)溶劑的方法復(fù)雜，要到專門活性炭再生廠，而使溶劑回收困難。中空纖維型膜和硅油吸收劑為液體吸收法提供一種新的發(fā)展思路。采用活性炭纖維布作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑，因其操作和維護(hù)簡(jiǎn)便、脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，是一種非常有前景的方法。

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