粉狀活性炭污染物成分和含量計(jì)算方法詳細(xì)分析
現(xiàn)在我國粉狀活性炭使用情況越來越廣泛了,我們要想知道粉狀活性炭氣體活化法工藝就要先了解生產(chǎn)粉狀活性炭的時(shí)候污染物成分有多少?
1、進(jìn)爐物料的組成及其重量(以下按日產(chǎn)1t計(jì)):
進(jìn)爐物料,如每噸木質(zhì)粉狀活性炭產(chǎn)品需要含水量20%木屑3t,拆算絕干木屑為2.4t;鋅屑比以3:1計(jì),則需氯化鋅為7. 2t,換算為60。Be’濃度的酸性氯化鋅溶液為12. 4t(含酸約0.2t);共計(jì)濕物料(含木屑3t,氯化鋅7. 2t,水5.2 t)總重為15. 4t。P55
2、物料炭化、活化加熱過程的變化:
當(dāng)物料進(jìn)爐受熱過程到100 0C以上開始大量蒸發(fā)水分,按噸產(chǎn)品計(jì)算濕物料中木屑自身含游離水有0. 6t,酸性氯化鋅溶液含水量5.2t,共5.8t(游離水)。在物料加熱過程中參考室內(nèi)小試,這5. 8t的水分大約到物料自身溫度達(dá)180~ 1900C時(shí)可以除盡。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)炭化料中還有1.45t左右的結(jié)合水,它要到料溫達(dá)480~ 5000C時(shí)氣化完畢,產(chǎn)品方能達(dá)到脫色要求(這是指爐溫在550~ 6000C的狀態(tài)下,經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)和推算,如活化爐溫在420℃左右也可氣化去1.45t的結(jié)合水,但活化的時(shí)間要相應(yīng)如長,產(chǎn)品也同樣可以達(dá)到脫色要求)。
3、廢氣中的污染物成分和數(shù)量:
按上述炭化、活化過程中的蒸發(fā)和氣化物,共計(jì)7.25t(5.8 +1.45 =7.25)。按活化料計(jì)重工藝生產(chǎn)木質(zhì)粉狀活性炭小試計(jì)算,折算噸產(chǎn)品廢氣7. 25t中,大約含有鹽酸0. 2t、氯化鋅0.06t。在酸性下氯化鋅與水蒸氣、空氣接觸后,有一些白色煙霧狀彌漫氣體[ ZnCl2 +2H02= Zn( OH)2 +2HCl]產(chǎn)生??蛇_(dá)到低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
粉狀活性炭在水處理工藝中的應(yīng)用歷史悠久
粉狀活性炭吸附法及其組合工藝在原水、飲用水凈化中的應(yīng)用十分廣泛,粉狀活性炭在原水、飲用水凈化過程中的法用主要有如下三種方式:
1、在常規(guī)水處理工藝中投加粉狀活性炭;
2、粉狀活性炭懸浮床吸附過濾技術(shù);
3、粉狀活性炭一硅藻土過濾聯(lián)用技術(shù)。
粉狀活性炭在常規(guī)水處理工藝(指混凝一沉淀一過濾)中的應(yīng)用歷史很久。這種投加粉狀活性炭的方法投資省,但粉狀活性炭投加不當(dāng),往往使吸附能力得不到充分發(fā)揮,其技術(shù)關(guān)鍵是:
1、優(yōu)選活性炭種類。需要通過靜態(tài)試驗(yàn)、并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比后選定活性炭。
2、優(yōu)選粉狀活性炭投加點(diǎn)。投加點(diǎn)的選定原則應(yīng)是將其與混凝競爭降至程度、被絮凝體包裹少和具有足夠的炭水接觸時(shí)間。通常,在取水口處投加,炭水混合接觸時(shí)間雖充分,但與混凝競爭,從而增加粉狀活性炭的吸附和使用量;在快速混合前或絮凝過程中投加,有可能形成絮凝體對粉狀活性炭的包裹;在濾池前投加,雖不存在嚴(yán)重缺點(diǎn),但粉末活性炭易漏失至清水池或配水系統(tǒng)中,且易堵塞濾料層。因此,粉狀活性炭的投加點(diǎn)一般要根據(jù)縣體情況、并通過試驗(yàn)加以確定。
3、粉狀活性炭在水中的均勻分散性。這會直接影響吸附效果若粉狀活性炭不采用特殊方法投加,盡管與被處理水達(dá)到均勻混合,但自身往往產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象,從而影響吸附效果。
粉末活性炭的行業(yè)需求分析
根據(jù)活性炭的用途不同可將其制成粉末和粒狀,粒狀活性炭又分定型炭(例:柱狀、球狀等)和非定型;根據(jù)生產(chǎn)中所用活化劑的不同又可將其分為物理法活性炭和化學(xué)法活性炭:根據(jù)生產(chǎn)原料不同亦可分為木質(zhì)炭和煤質(zhì)炭,因木質(zhì)原料孔隙度大,內(nèi)部細(xì)胞組織有許多天然孔隙(木炭的比表面積為使活化劑易進(jìn)入,且接觸反應(yīng)面大易活經(jīng),而煤則不同(煤制焦炭的比表面積僅為故與活化劑的反應(yīng)面比木炭小的多。總之,以化學(xué)法木質(zhì)粉狀活性炭的脫色性能佳,它在水解、發(fā)酵、有機(jī)合成、制糖、制藥、凈水和環(huán)保等領(lǐng)域,用于除去發(fā)色體、膠質(zhì),吸附異味,防止液體渾濁,除去泡沫,提高蒸發(fā)結(jié)晶速度。
隨著食品、輕工、環(huán)保等行業(yè)的發(fā)展,粉狀活性炭作為一種吸附脫色劑,其用量迅速增加。建國初期我國活性炭的年產(chǎn)量僅為30多噸,至1996年,全國生產(chǎn)廠家有二百多個(gè),年產(chǎn)量達(dá)13萬噸。
木質(zhì)粉末活性炭的生產(chǎn)方法化學(xué)法活性炭的成熟工藝為氯化鋅法,國內(nèi)活性炭生產(chǎn)廠家大多采用該法,其活化原理為:氯化鋅在炭化活化中有脫水作用,使用機(jī)木質(zhì)原料中的氫、氧元素以水的形式逸出,如此可降低炭化活化溫度,改變熱解路線,另外氯化鋅溶液對木質(zhì)原料有溶解、侵蝕作用,故可順利滲透到原料內(nèi)部,到達(dá)木質(zhì)原料中纖維形成的細(xì)孔中,以實(shí)現(xiàn)完全活化,活化過程中氯化鋅多數(shù)留在炭中起骨架作用,而形成的炭則沉積在骨架上,當(dāng)最后用水洗掉氯化鋅后,則木質(zhì)粉狀活性炭形成多孔,從而具有吸附、脫色作用。