我司果殼活性炭性能大幅度提高 脫銷工藝及吸附特點(diǎn)效果顯著
我國擁有優(yōu)質(zhì)的原料果殼,因此依靠原料果殼的優(yōu)勢,我國的果殼活性炭產(chǎn)品憑借低廉的價(jià)格而暢銷國際市場。我國果殼活性炭生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展,主要經(jīng)歷了活性炭活化及催化生產(chǎn)等三個(gè)階段。果殼顆粒活性炭是我國早采用的一種生產(chǎn)工藝,這種工藝至今仍被大部分活性炭廠家采用。但是,受落后工藝限制,果殼活性炭產(chǎn)品性能很安寧大幅度提高。
為了彌補(bǔ)生產(chǎn)果殼活性炭時(shí)產(chǎn)品性能上的缺陷,近年來研究開發(fā)了果殼生產(chǎn)果殼活性炭的新技術(shù)。采用這種生產(chǎn)工藝,把性質(zhì)不同的果殼,按一定比例混配后生產(chǎn)成果殼活性炭,可在一定范圍內(nèi)改善、提高產(chǎn)品性能。目前,已經(jīng)有許多生產(chǎn)企業(yè)采用這種新工藝。為了生產(chǎn)出某些具有特殊吸附性能的優(yōu)質(zhì)活性炭產(chǎn)品,在物料的炭化、活化過程中加入活化劑,使催化炭與水蒸氣發(fā)生活化反應(yīng),以改變活化成孔的機(jī)理,提高活性炭產(chǎn)品的吸附性能。這種方法稱為催化活化法。目前,這一工藝正在國內(nèi)推廣應(yīng)用。在原料處理方面,國內(nèi)正在研究開發(fā)活性炭脫灰技術(shù)。活性炭精特殊洗選處理后,活性炭的灰分降低到百分之二左右。利用這種超低灰為原料,可生產(chǎn)出性能優(yōu)異,雜質(zhì)含量低,通途廣泛的高吸附優(yōu)質(zhì)活性炭產(chǎn)品。
果殼活性炭錦豪播出廢氣脫硝工藝流程
1.石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用廣泛的一種脫硫技術(shù),工作原理是:將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣,硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后,結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水,使其含水量小于10%,然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉堆放,脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴,再經(jīng)過換熱器加熱升溫后,由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大于95% ,在進(jìn)行脫硝過程中不妨試試果殼凈水活性炭,活性炭的作用是利用其強(qiáng)大的空隙結(jié)構(gòu)吸附廢氣中的有害物質(zhì)。
2.噴霧干燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置,在吸收塔內(nèi),被霧化成細(xì)小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時(shí),吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應(yīng)產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進(jìn)入除塵器被收集下來。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉(zhuǎn)噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧干燥法脫硫工藝具有技術(shù)成熟、工藝流程較為簡單、系統(tǒng)可靠性高等特點(diǎn),脫硫率可達(dá)到85%以上。
果殼活性炭吸附能力的強(qiáng)弱不但取決于它的孔隙結(jié)構(gòu),而且取決于其表面化學(xué)性質(zhì),表面化學(xué)性質(zhì)決定了果殼活性炭的化學(xué)吸附。表面化學(xué)性質(zhì)的不同對果殼活性炭的酸堿性、吸附選擇性、催化特性及電化學(xué)性質(zhì)等都會產(chǎn)生很大的影響。因此果殼活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)的研究也受到了人們的高度重視。
由于碳固體表面原子不飽和性的存在,它們將以化學(xué)形式結(jié)合碳成分以外的原子和原子基團(tuán),形成各種表面功能基團(tuán),因而使果殼活性炭產(chǎn)生了各種各樣的吸附特性。果殼活性炭中主要存在的、對其吸附性能產(chǎn)生有影響的化學(xué)基團(tuán)主要是含氧官能團(tuán)和含氮官能團(tuán)!
含氧官能團(tuán)的來源一般為原料的炭化不完全或者是在活化過程中果殼活性炭與活化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)結(jié)合在表面上而形成的。Boehm等[14]經(jīng)過研究指出:在果殼活性炭材料表面可能存在下面含氧官能團(tuán):羧基、酸酐、酚羥基、羰基、醌基、內(nèi)酯基、乳醇基、醚基。Kienle等[15]已經(jīng)成功地測定了這些官能團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
表面化學(xué)性質(zhì)的改性
果殼活性炭材料的表面化學(xué)性質(zhì)改性就是指通過一定的方法改善果殼活性炭材料表面的官能團(tuán)及其周邊氛圍的構(gòu)造,使其成為特定吸附過程中的活性點(diǎn),可以控制其親水/憎水性能以及與金屬或金屬氧化物的結(jié)合能力。目前,果殼活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的改性主要在氧化改性、還原改性和負(fù)載金屬改性等方面進(jìn)行。
表面氧化改性
表面氧化改性主要是在適當(dāng)?shù)臈l件下利用合適的氧化劑對果殼活性炭材料表面的官能團(tuán)進(jìn)行處理,從而提高表面含氧官能團(tuán)的含量,增強(qiáng)表面對極性物質(zhì)的吸附能力。目前的熱點(diǎn)主要集中在通過氧化提高表面酸性基團(tuán)上,特別是通過HNO3等氧化劑對果殼活性炭表面進(jìn)行氧化改性,提高表面酸性氧化物的含量,從而相應(yīng)提高其親水性即極性。
果殼活性炭等采用硝酸、次氯酸和氨對果殼活性炭進(jìn)行改性處理。HNO3是強(qiáng)的氧化劑,可產(chǎn)生大量的酸性表面基團(tuán),而次氯酸的氧化性比較溫和,可調(diào)整果殼活性炭的表面酸性至適宜值。經(jīng)氧化改性的果殼活性炭再經(jīng)較低溫度下(200 ℃)的氨處理,可得到具有較強(qiáng)離子交換性能的堿性表面!
果殼活性炭等利用由橄欖石為原料制備的果殼活性炭進(jìn)行硝酸和次氯酸鈉氧化改性。經(jīng)DTP-MS檢測表明,氧化改性引入了大量的含氧官能團(tuán)。使用原料果殼活性炭、氧化改性果殼活性炭和經(jīng)除氣處理的改性果殼活性炭對P-硝基酚(PNP)進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,在低濃條件下具有很好的吸附效果。經(jīng)分析表明對于苯酚取代物,果殼活性炭表面羰基官能團(tuán)是首要的化學(xué)吸附位。
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