活性炭品種有:石油化工炭、凈水炭、凈水用炭、味精炭、黃金炭、空氣凈化炭、化學(xué)試劑炭、油脂脫色炭、電鍍炭、糖用炭、電站鍋爐原水凈化炭、酒類用炭、炭棒用炭、工業(yè)用粉炭等。
石油化工專用活性炭吸附速度快、吸附量大、純度高、品質(zhì)均一、機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨性能好。產(chǎn)品分氣相、液相、催化劑及其載體四大系列。
石油化工專用活性炭可由許多種含炭物質(zhì)制成,這些物質(zhì)包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質(zhì)素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘?jiān)?。其中煤及椰子殼已成為制造石油化工專用活性炭常用的原炓。石油化工專用活性炭的制造基本上分為兩過程,脫水及炭化,將原料加熱,在170至600℃的溫度下干燥,並使原有的有機(jī)物大約80%炭化。第二過程是使炭化物活化,這是經(jīng)由用活化劑如水蒸汽與炭反應(yīng)來完成的,在吸熱反應(yīng)中主要產(chǎn)生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當(dāng)?shù)臏囟?800至1000℃),以燒除其中所有可分解的物質(zhì),由此產(chǎn)生發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積,因而具有很強(qiáng)的吸附能力。
在煉油廠和石化廠污水中,工藝污水或含油排水是通常的處理對(duì)象。這些污水含有浮游油及懸浮物質(zhì)要用凝聚沉淀、凝聚加壓上浮、砂濾及其組合方法進(jìn)行預(yù)處理,以先除去油分和懸浮物質(zhì)。
在此基礎(chǔ)上,用石油化工專用活性炭吸附或其組合法處理這些污水更有效。在石化廠污水中,BOD值或BOD/COD比值往往較高,通常用石油化工專用活性炭與活性污泥法等生化處理法配合使用。
煉油廠廢水處理流程按處理深度可分為二級(jí)、三級(jí)處理(或稱為深度處理);按處理方法可分為生化法和非生化法(或稱物化法)流程。自80年代中期以來,在煉油廠和石化廠廢水三級(jí)處理中,往往包括活性炭吸附法,特別是臭氧/活性炭組合法,其應(yīng)用日漸廣泛,而且發(fā)展很快。
油氣回收活性炭利用其**的吸附性能,能夠有限吸附回收油氣,是非常有效果的油氣回收技術(shù),一般使用的是壓塊破碎活性炭,在原材料中加入添加劑,經(jīng)過炭化、活化加工而成。
活性炭具有發(fā)的孔隙結(jié)構(gòu),巨大的比表面積,是一種疏水性吸附材料,對(duì)于油氣回收來說非常適合,利用的活性炭物理吸附,這種吸附力主要是由范德華力引起的,活性炭的吸附性能與其孔徑的大小、分布、孔的容量、比表面積有關(guān),碳?xì)浞肿又睆脚c活性炭的孔徑尺寸愈接近,吸附能力愈強(qiáng)。油氣回收活性炭一般選用中孔發(fā)達(dá)的活性炭,這個(gè)活性炭不僅基友強(qiáng)烈的吸附能力,還有很好的脫附能力,實(shí)現(xiàn)油氣的回收,另外還需具有耐磨性,這就要求活性炭的強(qiáng)度要高。
油氣回收活性炭廣泛用于加油站、油庫和汽車上,汽車上使用的填裝了活性炭的碳罐,能有效的對(duì)汽油蒸氣進(jìn)行吸附,防止汽油揮發(fā)造成的浪費(fèi)和污染環(huán)境?;钚蕴抗薜奈皆硎牵浩嚢l(fā)動(dòng)機(jī)停止工作時(shí),由化油器、汽缸等處揮發(fā)出的汽油蒸氣被碳罐中的活性炭吸附,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)又可被吸人的空氣脫附并一同進(jìn)入汽缸燃燒,從而達(dá)到防止汽油蒸發(fā)的目的。
活性炭常用的指標(biāo)是碘值、亞甲藍(lán)吸附值等,不過這些是無法衡量活性炭的油氣回收能力的,所以油氣回收的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是丁烷有效吸附工作容量(BWC),經(jīng)過試驗(yàn)標(biāo)明油氣回收活性炭理想的孔徑是微孔的上限和中控的下線,所以如何提高活性炭的中空數(shù)量是油氣回收吸附率的關(guān)鍵。
活性炭對(duì)丁烷的吸附受活性炭比表面積和孔容,特別是中孔孔容的影響,提高活性炭的微孔比表面積和中孔孔容是改進(jìn)其丁烷吸附性能的關(guān)鍵因素,丁烷吸附過程具有微孔填充和毛細(xì)凝聚雙重特征:在吸附前期,吸附過程是與比表面有關(guān)的微孔填充吸附,而在吸附后期是受孔容控制的毛細(xì)凝聚過程。
由上所述,油氣回收活性炭的選擇只要遵循中孔發(fā)達(dá),良好的耐磨性,吸附能力和脫附能力都**的活性炭即可。
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