活性炭纤维吸附净化医药中间体合成废气装置
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万浩机械采用活性炭纤维作为吸附剂,承揽医药中间体合成废气吸附回收装置的设计、加工制造业务。
活性碳纤维(ACF)是继粉状与粒状活性碳之后的第三代活性碳产品。70年代发展起来的活性碳纤维是随着碳纤维工业发展起来的一种新型、高效的吸附剂。其*显著的特点是具有发达的比表面积(1000㎡/g~3000㎡/g)和丰富的微孔,微孔直径约10 Angstrom(1Angstrom =1×10-10m)左右,故其有很强的吸附能力。
与传统的粒状活性碳(GAC)相比,ACF具有以下特点:
1、ACF与GAC的孔结构有很大的差异,如图1和图2所示。ACF的孔分布基本上呈单分散态,主要由小于2.0nm的微孔组成,且孔口直接开口在纤维表面,其吸附质到达吸附位的扩散路径短,纤维直径细,故与被吸附物质的接触面积大,增加了吸附几率,且可均匀接触。2、比表面积大,*大可达2500㎡/g,约是GAC的10~100倍;吸附容量大,约是GAC的1.5~100倍;吸附能力为GAC的400倍以上;吸附、脱附速度快,ACF对气体的吸附数10秒至数分钟可达平衡。
3、孔径分布范围窄,绝大多数孔径在100 Angstrom(1 Angstrom =1×10-10m)以下,GAC的内部结构有微孔、过渡孔和大孔之分,而ACF的结构只有微孔及少量的过渡孔,没有大孔,并且孔径均匀,分布比较狭窄,为0.1~1nm,这是ACF吸附选择性较好的原因。
4、ACF不仅对高浓度吸附质的吸附能力明显,对低浓度吸附质的吸附能力也特别优异,如当甲苯气体含量低到10ppm(1ppm=1×10-6,即百万分之一,以下同)以下时,ACF还能对其吸附,而GAC必须高于100ppm时方能吸附;
5、耐热、耐酸碱;具有很强的氧化还原特性,可将高价金属离子还原为低价态;
6、体积密度小,滤阻小,约是GAC的1/3。可吸附粘度较大的液体物质,且动力损耗小。
而且ACF易再生,工艺灵活性大(可制成纱、布、毡或纸等多种制品);以及不易粉化和沉降等特征,这些特征有利于吸附和脱附,使得ACF对各种有机化合物具有较大的吸附量和较快的吸、脱附速度。
活性炭纤维吸附回收装置组成:
1、预处理部分:预先除去进气中的固体颗粒物及液滴,并降低进气温度(如有必要);
2、吸附部分:通常采用2~3个吸附器并联或串联;
3、吸附剂再生部分:水蒸气脱附有机组分,干燥风机吹扫降温使活性炭纤维再生;
4、溶剂回收部分:不溶于水的溶剂可与水分层,易于回收、水溶性溶剂需采用精馏法回收,对处理量小的水溶性溶剂也可与水一起掺人煤炭中送锅炉烧掉。
装置工艺:
1、预处理—吸附:有机废气经风机加压,然后经过预处理后进入吸附器,废气中的有机组分穿透活性炭纤维吸附层时被吸附,而净化后的气体由吸附器顶部排出。
2、脱附—再生:装置采用水蒸气为脱附剂,脱附蒸汽由吸附器顶部进入,穿透活性碳纤维毡层,将被吸附浓缩的有机物脱附出来并带入冷凝器。脱附后需要由干燥风机或二级吸附风机向吸附器内吹扫,使碳纤维吸附床层迅速降温,以便再次吸附。
3、冷凝回收:脱附蒸汽与有机物的混合蒸汽经过冷凝器冷凝,有机物和不凝气的混合物流入分层槽,不溶于水的溶剂可与水分层,易于回收;水溶性溶剂需采用精馏法回收。对处理量小的水溶性溶剂也可与水一起掺人煤炭中送锅炉烧掉
4、装置一般有二到四个吸附器组成,由自动控制系统控制吸附器轮流切换以上工艺动作。
技术特点:
1、工艺设计合理,根据工况合理配置吸附器规格和吸附剂装填量,充分吸收尾气中的有机溶剂,吸附容量大,吸附再生速度快,系统吸附效率高。
2、积累多年设计和制造经验,系统化防爆设计和安全节点监控,严格的产品质量保证体系,确保设备本质安全,满足化工生产场所的苛刻要求。
3、吸附是物理过程,分离温度低,回收的有机物组分不变,可以直接回用生产,净化空气的同时获得较高的经济效益。
4、采用PLC控制,集成电磁阀、气动元件执行动作,系统自动化程度高,性能可靠,无人值守运行。设计有运行参数优化程序,大幅降低蒸汽和用电耗量,为客户节省运行费用。
5、设备结构紧凑,占地面积小,操作方便,便于维护,配套工程投资少。为保证客户其他工艺过程和吸附装置安全运行,配备有事故紧急排放通道和动力电源、压缩空气突发故障情况下的安全设计。
6、设备使用寿命长、投资回报期短。
适用行业:
石油化工、医药化工、农药化工、涂布行业、涂装行业、印刷行业、制革行业、超细纤维、特种纤维、罐装车等。
可回收的有机物种类:
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、三氯甲烷、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、醋酸乙烯等。 |