產(chǎn)品概述
(ACF)活性炭纖維吸附回收裝置,是一種固定環(huán)式吸附床裝置,以新型吸附材料活性炭纖維(Activated carbon fiber,ACF)為吸附材料,通過*高效、安全可靠的工藝,機電一體化全自動控制技術(shù)處理各行業(yè)在生產(chǎn)過程中排出的有機廢氣。該技術(shù)具有吸附效率高、運行能耗低的優(yōu)點,可充分回收工業(yè)廢氣中的有機溶劑,實現(xiàn)了保護環(huán)境和企業(yè)經(jīng)濟利益的目標。
吸附技術(shù)原理
當兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時,其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程就是吸附,具有吸附作用的物質(zhì)被稱為吸附劑,一般為密度相對較大的多孔固體。被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì),一般為密度相對較小的氣體或液體。廢氣中的有機成分被吸附到活性炭纖維的微孔中,從而在炭纖維微孔內(nèi)形成一層平衡的吸附濃度,由于分子之間擁有相互吸引的作用力,當一個分子被活性炭內(nèi)孔捕捉后,會導致更多的分子不斷被吸引,直到添滿活性炭纖維孔隙為止。必須指出的是,不是所有的微孔都有吸附作用,這些被吸附的有機物分子的直徑必須是要小于毛細孔的孔徑,即只有當孔隙結(jié)構(gòu)略大于有機物分子的直徑,能夠讓有機物分子*進入的情況下才能保證被吸附到微孔中,過大或過小都不行,這需要通過不斷地改變原材料和活化條件來創(chuàng)造具有不同的孔徑結(jié)構(gòu)的吸附劑,從而適用于各種有機物的吸附。在吸附飽和后,采用蒸汽脫附法,將吸附在活性炭纖維孔徑內(nèi)的有機分子脫附出來并回收。
吸附回收工藝
活性炭纖維吸附回收裝置使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼為箱體,吸附箱內(nèi)安置有一定數(shù)目的纏繞活性炭纖維氈的環(huán)式固定床。工藝可分為一級吸附工藝、二級或多級吸附工藝,吸附箱體之間通過管路和閥門或并或串連接,交替切換工藝步驟。
1).預處理—吸附:去除酸堿腐蝕物質(zhì)、固體顆粒物或液滴等夾帶物,降低廢氣溫度后經(jīng)風機加壓進入吸附器,有機組分在穿透活性炭纖維床層時被吸附,吸附凈化后的氣體從頂部排放。
2).脫附—再生:吸附回收工藝采用水蒸氣將有機物脫附,將活性炭纖維再生。脫附蒸汽由吸附器頂部進入,加熱活性碳纖維床層,脫附有機物。脫附后的活性碳纖維濕度和溫度都很高,需要向吸附器內(nèi)吹掃空氣,使碳纖維吸附床層迅速降溫降濕,隨后進入下一個循環(huán)。
3).冷凝回收:脫附產(chǎn)生的混合蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝回收液態(tài)混合液,混合液可通過重力分層、蒸餾、精餾等手段回收有機物。
吸附材料:活性炭纖維(ACF)
活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維,將某種含碳纖維(如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等)經(jīng)過高溫活化(不同的活化方法活化溫度不一樣),使其表面產(chǎn)生納米級的孔徑,增加比表面積,從而改變其物化特性。活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,比表面積大、具有強吸附能力的一類含碳材料,常被用于除味除臭,是一種常見的吸附劑。
活性碳分為粒狀活性碳、粉末活性碳及活性碳纖維,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用?;钚蕴祭w維(ACF)是繼粉狀與粒狀活性碳(Granular activated carbon,GAC)之后的第三代活性碳產(chǎn)品。傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭,為粉末狀或顆粒狀,而活性碳纖維則為纖維狀,纖維上布滿微孔,其對有機氣體吸附能力比顆?;钚蕴吭诳諝庵懈邘妆吨翈资叮谒芤褐懈?~6倍,吸附速率快100~1000倍!沒有確切數(shù)值,這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料,它的使用只是近20多年的事,世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。它的制品可以是絲、紙、氈、布等形式,活性碳纖維的市場價格在40萬/噸左右,是活性炭的十幾倍到幾十倍(煤質(zhì)活性炭價格在1萬/噸左右,椰殼活性炭價格在2萬/噸左右)。但因其重量極輕,其制品成本只是略有增高而已。在工業(yè)上利用它的吸附能力去回收有機溶劑,凈化空氣,凈化用水。ACF(碳纖維)是繼廣泛使用的粉末活性炭、顆?;钚蕴恐蟮牡谌滦臀讲牧?,它是由纖維為原料制成,具有比表面積大、孔徑適中、分布均勻、吸附速度快、雜質(zhì)少等優(yōu)點;被廣泛運用于水凈化、空氣凈化、航空、軍事、核工業(yè)、食品等行業(yè);
ACF主要特點有:
1).ACF孔隙發(fā)達,有豐富的孔,比表面積大;
2).孔分布呈單分散態(tài),主要由微孔組成,只有少量的過渡孔,有效吸附孔比例高;
3).纖維直徑細,孔口直接開口在纖維表面,吸附擴散路徑短,接觸面積大,接觸均勻,見圖1;
4).孔徑均勻,分布窄,吸附選擇性較好;
5).ACF工藝靈活性大,可制成紗、布、氈或紙等多種制品。
以上特點說明ACF具有較強的吸附能力,較大的吸附容量,有較快的吸附和脫附速度,可選擇性的吸附回收。
活性炭纖維氈用于有機溶劑的回收,對于從氣相分離回收有機溶劑,如對苯類、酮類、酯類、石油類的廢氣均能從氣相吸附回收。用活性炭纖維作溶劑回收材料吸附脫附速度快、處理量大,回收溶劑質(zhì)量高,回收率可達90%以上。隨著人類環(huán)保意識的不斷加強,對于生存的環(huán)境,特別是對空氣、水等凈化密切相關(guān)的活性炭等環(huán)保材料的性能要求越來越高,粒狀或粉狀活性炭已能很好滿足使用要求。傳統(tǒng)的活性炭是一種粒狀或粉狀的炭材,自20世紀初實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)以來,在分離及凈化水及其它液體的除臭、凈化等方面得到廣泛應用。粒狀或粉狀的結(jié)構(gòu),它的吸附速度較慢,分離效率不高,特別是它的物理形態(tài)在應用時有許多不便,限制了應用范圍。活性炭纖維孔徑小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纖維在使用過程中產(chǎn)生的微粉塵少,可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品,使用時更加靈活方便。活性炭纖維被認為是21世紀的環(huán)保材料之一,在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已得到成功應用。
裝置特點與優(yōu)勢
1).設(shè)備主體使用優(yōu)質(zhì)不銹鋼加工制作,適合應用于各種場合,使用壽命長;
2).系統(tǒng)化防爆設(shè)計和安全節(jié)點監(jiān)控,嚴格的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系,確保設(shè)備本質(zhì)安全;
3). PLC控制,集成電磁閥、氣動元件執(zhí)行動作,可靠性強,操作方便,自動化程度高;
4).為保證客戶生產(chǎn)工藝過程和吸附裝置安全運行,配備有事故緊急排放通道和動力電源、壓縮空氣突發(fā)故障情況下的安全設(shè)計,便于維護。
5).物理吸附機理,分離溫度低,設(shè)計有運行參數(shù)優(yōu)化程序,大幅降低蒸汽和用電耗量,為客戶節(jié)省運行費用。
6).裝置在處理大風量的廢氣時使用擋板閥,擋板閥有氣缸控制閥板開啟關(guān)閉動作,成本低于氣動蝶閥;
7).在廢氣進入吸附裝置之前設(shè)置了三通旁通閥,在裝置故障、維修時不影響車間正常生產(chǎn);
8).需要風機加壓的吸附裝置,將主風機位置設(shè)置到了三通旁通閥的前面,在裝置故障、維修時風機仍然正常工作,主動排氣,改善車間的生產(chǎn)環(huán)境,不影響車間正常生產(chǎn);
9).環(huán)式結(jié)構(gòu)的固定床,將氈狀碳纖維纏繞在上面,提高了通風面積、降低了阻力,提高了廢氣處理能力,也間接的降低了運行費用,使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積??;
10).設(shè)備選型靈活,工藝配置多變,為了有效地進行吸附回收,尤其是對吸附難度較大的氣體,采用了“循環(huán)風”系統(tǒng)對廢氣進行多次循環(huán)吸附,以盡可能地提高吸附效率。
11).采用了PLC控制,運行程序嚴謹,嚴格按照吸附—脫附再生—干燥降溫連續(xù)運行,在切換頻繁的情況下整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行,設(shè)備全自動化運行。
12).適用行業(yè)及適用可回收有機物
適用行業(yè)及適用可回收有機物
適應行業(yè):活性炭纖維吸附回收裝置適用于石油化工、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥化工、涂布行業(yè)、涂裝行業(yè)、包裝印刷行業(yè)、制革行業(yè)、超細纖維(人造革)、超高分子量聚乙烯纖維(PE纖維)等行業(yè)廢氣的凈化,吸附回收廢氣中的有機物質(zhì),重復利用,降低消耗,減少污染。
應用工程:聚氯乙烯/苯乙烯合成廢氣吸附回收氯乙烯/苯乙烯;丙烯酸廢氣吸附回收甲苯;蒽醌法雙氧水廢氣吸附回收重芳烴;空氣氧化法苯甲酸廢氣吸附回收甲苯;TBBPA生產(chǎn)廢氣吸附回收氯苯;水松紙印刷廢氣吸附回收乙醇;包裝印刷廢氣吸附回收甲苯、乙酸乙酯、丙酮、異丙醇;干復機廢氣吸附回收乙酸乙酯;超細纖維(人造革)廢氣吸附回收甲苯;特種纖維(PE纖維)廢氣吸附回收碳氫清洗劑;制革廢氣吸附回收丙酮、乙酮;罐車裝車吸附回收罐車油氣中的有機物;油品儲備罐區(qū)吸附回收儲罐呼吸廢氣中有機物。
可回收的有機物:乙醇、異丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烷、二氯甲烷、、、三氯乙烯、全氯乙烯、石油醚、石腦油、重芳烴、碳氫清洗劑、二氧雜環(huán)己烷、二甲基溶纖劑、丙烯酸/酯、苯乙烯、醋酸乙烯、正己烷等。