活性炭纤维吸附回收尾气中的环己烷

1、活性炭纤维吸附回收尾气中的环己烷林先平(南化集团设计院,江苏南京210048摘要:介绍了利用活性炭纤维的特性,以及用其吸附回收尾气中环己烷的工艺流程,通过与颗粒活性炭吸附工艺比较,指出采用该新工艺吸附回收有机尾气具有投资少、运行费用低、操作安全、设备运行稳定等优越性。关键词:活性炭纤维;吸附;有机尾气;效果中图分类号:T Q424.1文献标识码:B 文章编号:1009-1904(200406-0028-031概述环己烷是一种重要的化工原料,在环己醇、环己酮、合成尼龙6生产中广泛使用。环己烷在树脂、涂料和橡胶生产中用作溶剂,也是脂肪、石蜡等油类的优质溶剂。环己烷在使用过程中易向大气挥发,不仅污染

2、环境,而且造成了资源的极大浪费。据生产环己酮的某化工厂介绍,该厂每年因排气损失的环己烷高达230t ,无形中增加了生产成本。传统的活性炭吸附工艺回收有机废气多采用普通固定单层吸附装置,吸附剂多为颗粒活性炭。但由于颗粒活性炭固有的缺点,造成吸附回收率低,设备运行不正常。近年国内用活性炭纤维吸附回收尾气中的环己烷等挥发性有机物,表现出良好的性能。由河北中环环保设备有限公司开发的“活性炭纤维有机废气吸附回收装置”,已成功地应用于苯类、烃我们在试验结果中可以观察到去除率同时有下降和上升的现象,这可能是由于随着反应时间的延长,H 2O 2已经消耗完或分解,剩下的反应是苯酚和甲醛的氧化产物相互间进行的缩合

3、等复杂反应,造成了水中的有机物种类增多,C OD 增大。并且,在Fenton 反应过程中,苯酚和甲醛被氧化生成了很多中间产物,许多中间产物,诸如某些有机酸可能会和铁离子生成稳定的复合物沉淀下来,从而减少溶液中的游离态Fe 2+,溶液中自由态的Fe 2+不断减少,因此降低了OH 的产生而限制了有机物的降解率。但同时,由于许多中间产物的沉淀,又可以使处理过的水溶液中的有机物种类减少,C OD 降低。因此,对于Fenton 反应这一复杂系统,反应所需要的时间还与有机废水的组成成分及浓度密切相关。4结论和展望在实验条件下,Fenton 试剂处理高浓度的苯酚和甲醛废水的适宜条件是:在常温下反应进行20m

4、in ,30%的H 2O 2的投加量为6m L ,FeS O 47H 2O 的投加量为1.5g ,pH 值为4.0左右,可以使苯酚和甲醛的去除率均可达到95%以上,废水的C OD 去除率达到85%以上。目前,国内外已经开始研究采用改进的Fenton 法进行有机废水的处理研究,这些改进的方法适用于更多难降解有机物的氧化处理,正在朝着高效节能,无二次污染,安全易行的方向迈进,因此下一步研究的重点就是探索改进的Fenton 法,处理高污染的有机废水。参考文献:ical biodegradabilityJ .W ater Research ,2001,35:10471051.2Sheng H.Lin

5、,Cho C.Lo .Fenton process for treatment of desizingwastewaterJ .W ater Research ,1997,31:20502056.3张晖.Fenton 法处理垃圾渗滤液的影响因素分析J .中国给水排水,2002.18(3:1417.4王罗春,闻人勤.Fenton 试剂处理难降解有机废水及其应用J .水污染防治,2001,27:1114.作者简介:韩笑(1979-,女,陕西咸阳人,在读工学硕士;夏代宽(1945-,男,四川遂宁人,教授,从事化学反应工程、化学工艺、化工环保等的教学和科研工作。(收稿日期:2004-06-2182硫磷

6、设计与粉体工程S P &BMH RE LATE D E NGI NEERI NG2004年第6期类、二氯甲烷、二氯乙烷、氯乙烯、环己烷等有机气体的回收,回收率大都在95%以上,经济效益和社会效益都十分显著。2工艺流程简述采用活性炭纤维为吸附剂回收尾气中的环己烷工艺流程见图1 。图1利用活性炭纤维回收环己烷工艺流程示意由图1可见,3个吸附器共用一套管路系统,运行时相互切换。3个吸附器依次进入吸附脱附和再生干燥工序,即当吸附器1吸附时,吸附器2脱附和再生,吸附器3干燥。运行时,含环己烷的废气由吸附器1下部进入,穿过其中的活性炭纤维时环己烷被吸附,净化后的气体从吸附器顶部排出。此时吸附器2处

7、于脱附和再生状态,吸附器3处于干燥状态。作为脱附介质的蒸汽从吸附器顶部进入,穿过活性炭纤维,将被吸附浓缩的环己烷带出吸附器进入冷凝器。经过冷凝后,环己烷和水蒸气的混合物流入分离槽分离,环己烷被回收,冷凝水直接排放。完成脱附、脱附和再生、干燥后的三个吸附器依次切换、轮换吸附、循环往复。由于整个系统一直处在频繁的切换之中,解决好易燃易爆气体系统的密封问题就显得特别重要。该设计采用了特殊结构的密封垫和气动两通挡板阀,运行过程中动作切换由P LC 完成,使整个系统不出现丝毫泄漏,保证了运行场所的安全。3活性炭纤维的特性以活性炭纤维与颗粒活性炭为吸附剂回收尾气中环己烷的工艺参数比较见表1。显而易见,采用

8、活性炭纤维比颗粒活性炭吸附环己烷优越得多,其原因如下。1、比表面积大吸附材料的优劣,直接关系到装置的投资和运行成本。工业上对吸附材料的要求是:比表面积大(尤其是有效比表面积,孔隙率高,孔径均匀,而且表1活性炭纤维和颗粒活性炭回收环己烷的工艺参数项目名称吸附剂颗粒活性炭活性炭纤维吸附压力要求有的需要加压全部常压吸附床层阻力大小解吸有机溶剂需蒸汽量45kg/kg<2kg/kg吸附时对床层冷却需要不需要热空气干燥需要不需要冷空气降温需要个别需要常温空气降温吸附剂用量较多较少吸附剂有效使用时间1a 25a 运行周期(吸附-解吸数小时3540min自动化程度大部分为手动全自动运行费用高低环己烷回收

9、率80%>95%投资回收期3a<1a脱附后残留量尽可能少1。颗粒活性炭比表面积一般为7001000m 2/g ,其当量直径一般在几毫米,甚至十几毫米。微孔孔道长,而且孔径不均,除小孔外,还有0.0010.010m 的中孔和0.55.0m 的大孔。活性炭纤维比表面积达10002500m 2/g 。根据Langmuir 吸附理论,吸附剂的吸附容量和它的比表面积成正比1。由于微孔开在纤维细丝表面,所以孔道极短,与颗粒活性炭相比差23个数量级,使活性炭纤维吸附容量增大,吸附和脱附速率提高。资料表明,活性炭纤维的吸附速率是颗粒活性炭的10100倍2。同时,孔径均匀,绝大多数为0.002m 左

10、右的小孔,特别适合气体吸附,且有效比表面积也更大。文献介绍,活性炭纤维的吸附容量是普通颗粒活性炭的140倍3。这两种吸附剂对部分有机物平衡吸附量见表24。许多工程实践都证明,活性炭纤维的吸附回收率可达92%98%;在同等条件下使用寿命是普通颗粒活性炭的34倍,大大延长了设备的使用寿命并降低了设备的年均投资。表2活性炭纤维与颗粒活性炭对部分有机物的平衡吸附量吸附剂平衡吸附量(m ,%计/1丁硫醇苯甲苯三氯乙烯苯乙烯乙醛环己烷活性炭纤维43004947135585243颗粒活性炭1173530543413302、用量少而轻据介绍5,河北中环环保设备有限公司研制开922004年第6期林先平1活性炭纤

11、维吸附回收尾气中的环己烷含硫污水罐排气的脱臭处理孙菊萍(南化集团设计院,江苏南京210048中图分类号:X 783文献标识码:B 文章编号:1009-1904(200406-0030-031概况原油中含有不同形态的硫化物、氮化物,在石油加工和产品精制过程中产生大量有毒有害的恶臭物质。用水洗涤油气产品以及油品脱水,生成大量含油、含硫、含氨污水,在污水贮存、净化过程中,H 2S 、硫醇、NH 3等有毒、有害的恶臭气体释放出来,对周围环境造成严重污染,成为亟待解决的重大环保课题。以H 2S 为主的恶臭是石油炼制行业的特征污发的“活性炭纤维有机废气吸附回收装置”采用了环式吸附芯的组合设计,与传统颗粒活

12、性炭吸附装置相比,设备轻、体积小。尤其是吸附剂的用量由原来的数吨甚至数十吨减少到几百公斤,大型吸附装置也不过1吨多。因此运行阻力小,基本无温升,而且比颗粒活性炭吸附工艺简单,使运行费用大大降低。装置全自动运行更加可靠,设备运行寿命可高达10年。因此,该工艺目前在国内获得了广泛应用。4应用效果某公司环己酮生产装置的尾气组成如下:(H 2=54.8%(N 2=34.4%(CH 4=9%(C 2H 12=1.8%体积流量为90.6m 3/h ,质量流量为69.5kg/h 。其吸附系统装备由国外进口,吸附剂为颗粒活性炭。经改造后采用国产的活性炭纤维为吸附剂。取得了明显效果,见表3。由此可见,采用活性炭

13、纤维吸附系统节省设备投资72万元、运行成本降低26.72万元(按四年计,回收环己烷增收39.9万元(按四年计。5结论综上所述,采用活性炭纤维为吸附剂回收尾气表3系统改造前后各参数对比吸附剂吸附剂用量(一次装填量环己烷回收率/1蒸汽用量/kg h -1冷却水用量/kg h -1设备投资费用(万元颗粒活性炭340kg (两年更换一次70%96.16589120活性炭纤维88kg (四年更换一次95%20.0410048中的环己烷,比传统的颗粒活性炭优越得多,既可减少环境污染,变废为宝、提高经济效益,又节省投资、降低运行成本,值得在回收有机废气工艺中大力推广。参考文献:1赵毅,李守信.有害气体控制工

14、程M.北京:化学工业出版社,2001:86102.2刘天齐,黄小林,等.三废处理工程技术手册(废气卷M.北京:化学工业出版社,1999:496501.3时钧,余国棕,等.化学工程手册M.北京:化学工业出版社,1996:18-418-6.4贺福,王茂章.碳纤维及其复合材料M.北京:科学出版社,1991:113137.5李守信,张文智.用活性炭纤维吸附回收废气中的苯J .化工环保,2003,23(4:229230.作者简介:林先平(1970-,男,湖南沅江人,工程师,从事化工工艺设计。(收稿日期:2004-05-1803硫磷设计与粉体工程S P &BMH RE LATE D E NGI N

15、EERI NG2004年第6期m oval rate of phenol and formaldehyde in the waste water is up to m ore than 95%,and the rem oval rate of C OD is up to m ore than 85%,which means the it is a very effective way to treat organic waste water containing phenol and formalde 2hyde using Fenton method.K ey w ords :Fenton

16、reagent ;formaldehyde ;phenol ;organic waste water ;treatmentRecove ry of Cyclohe xa ne f rom Off Gas by A ds orp tion wit h Active Ca r bon Fi bre LIN X ian 2ping (Nanjing Chemical Industrial G roup Design Institute ,Nanjing 210048,China Abstract :The characteristics of active carbon fibre and the

17、process flow of using it to ads orb the cyclohexane in the off gas are introduced.With com paris on with the particle active carbon ads orption process ,it is pointed out that the ads orption recovery of organic off gas using the new technology requires less investment ,low operating cost and offers

18、 safe operation ,stable equipment operation and other advantages.K ey w ords :active carbon fibre ;ads orption ;organic off gas ;effectAp p lication of G YM Se ries Yif e ng Mill i n Micronizi ng of Non 2met al Mi ne ralSUN Cheng 2lin 1,W ANG Qing 2fa 2,LI AN Qin 2ming 2(1、Beijing O ffice of Longyan

19、 Y ifeng Pulverizer Ltd.,C o.,Beijing 100044,China ;2、Longyan Y ifeng Pulverizer Ltd.,C o.,Longyan 364001,China Abstract :It is one of the m ost im portant processes to produce super fine powder in dry method.It is very difficult for the traditional pulverizing equipment to produce qualified d97=210

20、msuperfine powder and the production efficiency is very low.The GY M -83Y ifeng mill ,whith is designed multi 2grinding wheel and the multi 2grinding track ,is de 2scribed.Using this mill to produce 11m particle sixe calcium carbonate powder ,the cumulative distribution can be up to 98%,am ong which

21、 the 2m product can be up to 44.96%of the total ,and the production capacity can reach 1250kg/h.It has advantages of low investment and high performance 2cast ratio.K ey w ords :micronizer ;super fine powder ;calcium carbonate ;application ;effectHighlights f or Ove rall Cost Cont rol f or Const r uction Project JI K ai (Nanjing Chemical Industrial G roup Design Institute ,Nanjing 210048,China Abstract :Through the analysis of features of construction projects ,four cost control tech