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    活性炭吸附塔的特性及深度净化工艺

    文章出处:华康中天    人气:64     发表时间:2019-04-04

    活性炭由于其孔隙结构发达、比表面积大,已经广泛应用于化工、冶金、食品及日常生活等多个领域,如利用活性炭进行水体净化、气体吸附/分离、烟气脱硫脱硝、食品脱色等方面。我国是世界上较大的煤基活性炭生产国,随着环保标准的不断提高,煤基活性炭使用量不断增加。理论上所有含碳元素的物质都可以用于制备活性炭,但由于原料供应及所制备活性炭产品品质等原因,目前能够用于工业化生产活性炭的原料主要有煤炭、木材、果壳(椰壳、杏核)及少量的石油焦。

    相比于其他原料生产活性炭产品,煤基活性炭原料供应稳定,价格低廉,是活性炭的主要品种医习。我国是煤炭资源丰富的   ,也是世界上较大的活性炭生产国,目前我国活J险炭产量约为42万t/a,其中煤基活性炭占到活性炭总产量的70%以上。

    煤基活性炭作为一种资源型产品,不同地区赋存的煤炭资源特性决定了我国煤基活性炭传统产区主要集中在拥有无烟煤及侏罗纪烟煤的宁夏和山西地区。同时,新疆乌鲁木齐周边地区由于煤炭资源丰富,煤炭价格较低,且拥有灰分低、活化反应活性高的黑山烟煤,近几年活性炭产业正逐步向新疆地区转移。目前,随着   对环保要求越来越严格和人民对于生活品质的要求越来越高,活性炭需求量也在不断增加。

    活性炭应用领域不同,用于分离、吸附及催化的物质也并不一样,对活性炭的形状、孔结构等方面的要求都不尽相同,因此“专用活性炭”的概念被提出。活性炭吸附、分离及催化特性由其孔隙结构和表面化学性质所决定,调节活性炭孔结构的表面化学性质可扩大活性炭产品的应用范围,提高活性炭产品的品质。煤基活性炭经过多年的发展,炭化过程控制理论及配煤定向调节活性炭孔隙结构工艺发展得非常成熟酒己煤成型+低速炭化+物理活化”工艺已经成功应用于活性炭的生产,并且煤质特性、配煤对活性炭孔结构的调节能力和限度逐渐形成了理论化的认识。

    活性炭应用过程中针对不同介质、处理量、工况条件及配套工艺,活性炭吸附一反应装置设计也有所区别;同时,吸附饱和的活性炭   重复利用可极大降低其使用成本,是活性炭在应用方面的重要优点。在应用过程中可根据活性炭的用量、吸附物质、饱和周期等设计活性炭   方式、   工艺及   设备。笔者以煤基活性炭在国内应用   广泛的3个领域,水处理、烟气净化和挥发性有机物治理,结合反应装置、   工艺及装备等对煤基活性炭的应用现状进行了综述,同时展望了未来的发展趋势。

    活性炭的液相应用占到活性炭总用量的60%,在所有的液相应用领域中,以水净化领域使用量较大,约占到活性炭液相应用量的2/3左右。随着社会的发展,工业及生活用水量逐年增加,其中2016年市政日均用水量就达到了2.91亿m3;同时,环境污染已经严重影响了我国给水水源质量,主要表现在溶解性有机污染物、氨氮及臭味的大量增加。

    深度净化工艺是将活性炭置于滤池中,活性炭吸附有机物,随后在合适的温度条件下滤池中逐渐产生   的微生物,在活性炭表面形成了一层不均匀的生物膜。这时不仅活性炭起到吸附作用,微生物对有机物也起到生物降解的作用。滤池中设计有预臭氧 化,用于分 解 大分子有机物并在活性炭孔隙中培养好氧性微生物,增加活性炭的生物活性,提高除水中有机物的能力。此工艺集臭氧氧 化、活性炭吸附、微生物分 解 为一体,协同作用,互相   ,达到水质深度净化的目的。

    颗粒活性炭全称为压块破碎颗粒活性炭,与柱状活性炭相比,其生产过程中不用焦油作为劲结剂,通过配煤、磨粉直接压制而成,炭化一活化后根据需要破碎成不同的颗粒大小。由于压块破碎颗粒活性炭生产过程中不使用焦油,污染较小,生产成本相对较低,相对于原煤直接破碎活性炭其漂浮率低,在发达   是用于水处理领域   主要的活性炭品种。若仅考虑在水处理过程中与生物的协同净化效果,颗粒活性炭比柱状活性炭   适合作为生物活性炭用于水深度净化,主要是因为其相对于柱状活性炭的圆形表面   为粗糙,微生物   易于附着、生长;同时,配煤法对于压块破碎颗粒活性炭孔容积和孔径分布调节能力比柱状活性炭要强,可调节适合于生物生长的活性炭孔隙结构。从活性炭吸附饱和后的   考虑,有着圆形光滑表面的φ1.5mm柱状活性炭,   过程中磨损损失会低于颗粒活性炭,回收率高。


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