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煤质活性炭用于挥发性有机物回收

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    挥发性有机物的处理方法主要由两类:一类是破坏性消除法,如焚烧和催化燃烧法等,将挥发性有机物转化为二氧化碳和水;另一类是回收法,如活性炭吸附法、吸取法、冷凝法和膜分离法。活性炭吸附法使用范围广,对苯、醋酸乙酯、氯仿等挥发性有机物的回收非常有效。
    挥发性有机物通常分为非甲烷碳氢化合物(简称NMHCs)、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类。VOCs参与大气环境中臭氧和二次气溶胶的形成,其对区域性大气臭氧污染、PM2.5污染具有重要的贡献。大多数VOCs具有令人不适的特殊气味,并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用,特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。VOCs是导致城市灰霾和光化学烟雾的重要前体物,主要来源于煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用等过程。
    采用活性炭吸附法净化、回收尾气中的有机组分的工业应用已比较成熟,溶剂回收用的吸附装置,一般可以分为固定床、移动床和流化床三种形式。由于固定床运转稳定,操作简单,得到了广泛的应用。含有溶剂的混合气体通入装填有活性炭的固定床反应器后,依靠活性炭的选择吸附能力将溶吸附在活性炭上,其余气体送反应器另一端流出;活性炭吸附饱和后,用水蒸气再生脱除、回收溶剂、恢复吸附能力的活性炭经干燥冷却后再循环使用。整个装置一般采用两个以上反应器交替使用。较大规模的吸附系统采用的通常流程为变温吸附法和变压吸附法流程,既可有效脱除有机污染物又可回收有用组分。活性炭吸附法在使用中表现了如下的特点:废气净化彻底;在不适用深冷、高压的手段下,可以有效地回收有价值的有机组分;设备简单,易实现自动化控制;无二次污染。
    用于溶剂回收的吸附剂需要具有很强的选择性、机械强度、热稳定性和化学稳定性,以及较大的吸附容量。另外,吸附剂的吸附速率和脱附速率都必须很快,以确保具有良好的再生性能。与分子筛沸石、。活性氧化铝等吸附剂相比,活性炭是非性物质,对有机溶剂有较强的亲和性,即使有水分存在,吸附性能下降得也不大,且价格低廉。因此,活性炭吸附石目前溶剂回收可取的方法。煤质颗粒活性炭是溶剂回收中常用的吸附材料,如德国生产的活性炭,在PSA工艺回收苯、甲苯、二甲苯的应用中显示出比碳纤维更好地性能。
    在工业生产中使用较多的有机溶剂都属于挥发性有机物,大多具有毒性,部分已被列入致癌物。由于挥发性有机物的危害性,许多国家颁布了法令,对挥发性有机物的排放进行了管制。溶剂在使用过程中所挥发出来的有机物,对环境和人体健康都产生巨大的危害。防止这些溶剂在使用过程中蒸发飞散,进行回收及无害化处理,有利于降低生产成本,改善劳动卫生条件,产生经济效益,同时减少环境污染,具有很重要的意义。