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活性炭吸附氮气脱附+冷凝回收
发布时间:2019-12-24 浏览

活性炭吸附氮气脱附+冷凝回收

在废气处理过程中,我们有时候会用到活性炭吸附脱附和冷凝回收的工艺,脱附分为蒸汽脱附、电加热脱附、氮气脱附等。通常工厂的厂区存在多个废气排放点,VOCs的浓度分布不均等特点,单独的处理工艺很难解决全厂的VOCs排放问题。所以我们需要利用组合工艺来处理废气。这里我们简单的介绍下活性炭吸附氮气脱附+冷凝回收。

我们需要先将各个点位的废气收集起来,先通过活性炭吸附废气,再经过氮气脱附,之后再将浓度提升几十倍的废气通入冷凝器,将废气冷凝成液体,后再将废气中可回收的物质回收利用。

活性炭吸附:活性炭是一种多孔性的含碳物质,它具有高度发达的孔隙构造,活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积,能与气体(杂质)充分接触,从而赋予了活性炭所特有的吸附性能,使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就像磁力一样所有的分子之间都具有相互引力。正 因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。

不是所有的活性炭都能吸附有害气体,只有当活性炭的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(过大或过小都不行),才能达到很好的吸附效果。当吸附载体饱和后需要再生处理。

氮气脱附:氮气是一种惰性气体,利用惰性气体作为脱附介质回收有机物,能够克服水蒸气脱附再生产生二次污染的问题,对可溶性有机物的回收更具有优势,可减少有机物精制的投资和运行费用,同时可以提高活性炭和设备的使用寿命,更具有市场竞争力。惰性气体的选择主要考虑两个方面:一是来源便捷,二是费用低。

吸附饱和的活性炭吸附床转入脱附再生阶段,通过阀门控制,用氮气置换待脱附活性炭床以及脱附管内的空气,通过在线氧含量分析仪检测系统氧含量达到设定值后,启动脱附风机、开启脱附加热器加热升温开始脱附。

冷凝回收:冷凝过程中,被冷凝物质仅发生物理变化而化学性质不变,故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度,但净化程度越高则操作费用越高。因此,它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序,从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷,并回收有价值物质。物质在不同的温度和压力下,具有不同的饱和蒸气压。当物质的蒸气压在某一温度下达到其相应的饱和蒸气压时,则开始凝结,该温度称为物质的露点温度。只有系统温度低于露点温度,蒸气态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸气压这一性质,采用降低系统温度或提高系统压力的方式,使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。

冷凝方式有直接冷凝和压缩冷凝两种。为提高冷凝效率,直接冷凝一般采用多级连续冷却方法降低挥发废气的温度,使之凝聚为液体分离出来。冷凝法回收装置的冷凝温度一般按预冷、机械制冷、液氮制冷等步骤来实现。根据挥发气的成分、要求的回收率及后排放到大气的尾气允许含量来确定冷凝装置出口处挥发气的温度值。

预冷器是单级冷却装置,其冷凝温度在各成分的凝固温度以上,一般在4℃左右,目的是使大部分水汽凝结为水而除去,减少装置的运行能耗。挥发气离开预冷器后进入机械制冷级,机械制冷级可使大部分有机废气冷凝为液体回收。若需要更低的冷却温度,则在机械制冷之后连接液氮制冷,可使有机废气的回收率达到99%。单级机械压缩制冷装置的工作温度范围为-35~-10 ℃;串联的机械压缩制冷装置有浅冷级和深冷级组成,其工作温度范围为-70~-400 ℃;用液氮制冷的深冷装置的工作温度可达-184 ℃。多级连续冷却方法在石油化工行业的油气回收中应用很广泛,其净化程度可满足世界各国排放标准的要求。

可以回收利用气体溶剂类型:

1、烃类:苯、甲苯、二甲苯、n-乙烷、溶剂油、石脑油、重芳烃、碳氢清洗剂等。

2、卤烃:三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、CHCl3、四氯化碳等。

3、酮类:丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮等。

4、酯类:乙酸乙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯等。

5、醚类:二氧杂环己烷、THF、糠醛、甲基溶纤剂等。

6、醇类:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇等。

7、聚合用单分子物体:氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯。

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