活性炭吸附与安全脱附废气中甲苯工艺参数的研究

挥发性有机物(VOCs)是形成大气雾霾和PM2.5的重要前驱物,且具有"三致"作用和遗传毒性,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁。某橡胶厂60万风量低浓度废气处理工程拟购某活性炭厂蜂窝活性炭作为吸附剂吸附废气中的甲苯,通过实地取样并对活性炭进行表面积和孔容孔径分析并通过活性炭脱附试验及循环再生试验,研究了脱附过程中温度、气速、活性炭装填体积与甲苯脱附浓度的关系以及活性炭吸附剂的循环再生能力,选择安全的脱附工艺参数。试验结果表明:活性炭样品比表面积为600~700m2/g,甲苯脱附出口浓度随温度、气速和活性炭装填体积增加而增大;在温度为180~210℃之间时,甲苯脱附出口浓度急剧增加两倍,需缓慢控制升温过程;试验条件下,甲苯脱附出口浓度与活性炭装填体积近似成正比;活性炭吸附剂对甲苯的循环再生性能良好。     

活性炭热氮气循环脱附甲苯性能实验研究

以GAC-1和GAC-2两种商业活性炭颗粒为吸附剂,甲苯为吸附质,考察活性炭孔道结构、脱附温度对热氮气脱附效率的影响,分析了活性炭再生性能。结果表明:两种活性炭对甲苯均表现出良好的吸附性能,GAC-1具有更大的比表面积、孔容和孔径,更有利于甲苯有机废气的吸附;热氮气循环脱附实验中,相比于90℃和120℃,150℃的脱附温度可以达到更高的脱附率(67.3%);经过5次循环吸附-脱附,GAC-1仍保持原有的吸附容量,脱附率仅下降2.1%。     

挥发性有机物在活性炭纤维上的吸附和电致热脱附

采用3种不同的活性炭纤维,考察了VOCs种类、VOCs浓度以及床层温度对活性炭纤维吸附VOCs性能的影响,并采用电致热脱附技术进行再生研究.结果表明,甲苯浓度对吸附推动力影响较大,在高浓度下,可使吸附容量达到434.8mg/g.活性炭纤维吸附甲苯受温度影响较小,在60℃下仍然具有288.6mg/g的吸附容量.电致热脱附电压越大,活性炭纤维升温速率越快,脱附效率越高,经过100min即可完全脱附.经过4次吸脱附循环,活性炭纤维仍有较好的吸附效果,饱和吸附量能达到原有吸附量的80%以上.     

吸附硝基苯酚的超高交联树脂微波辅助再生研究

以NDA-150超高交联树脂为吸附剂,邻硝基苯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照脱附的方法,对吸附了邻硝基苯酚树脂的再生过程进行了研究。实验结果表明,采用多次、短时间微波辐照时,脱附体系温升速率随初始温度的不断升高而降低;利用这一特点对脱附体系进行辐照,可有效避免体系内“热点”现象的出现。邻硝基苯酚的脱附率随微波辐照时间的增加平缓上升,却随脱附剂浓度的增加而迅速上升,再生过程受脱附剂在树脂孔道内的扩散控制。树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定。     

蜂窝状活性炭对VOCs的吸-脱附性能研究

蜂窝状活性炭适于处理大风量、低浓度有机废气,通过建立动态吸-脱附实验装置,系统研究了不同吸附质、入口甲苯浓度、空床气速、脱附温度等参数对其吸-脱附性能的影响.结果表明,在规定出口甲苯浓度时,降低入口甲苯浓度,蜂窝状活性炭可持续吸附时间增加,吸附效率提高;在工程应用吸附过程中,空床气速推荐取1.2～1.8 m·s-1.在脱附过程中,出口甲苯浓度均出现峰值,随着脱附温度升高,曲线波动越大,工程应用中推荐脱附温度90℃;脱附空床气速对出口甲苯浓度峰值有影响,推荐取0.2～0.4 m·s-1.     

水热炭化对吸附处理染料废水产生的废活性炭的再生效果

为实现废粉末活性炭的循环利用,采用水热炭化对吸附处理染料废水产生的废粉末活性炭进行再生,考察了水热炭化再生温度、再生时间、初始pH和再生次数等因素对废粉末活性炭再生效果的影响.结果表明:将320℃的水热条件下反应8 h得到的再生粉末活性炭用于吸附处理染料废水,色度去除率在95%左右,废粉末活性炭再生率可超过60%,且酸性条件下更有利于活性炭再生.经过5次吸附再生循环,废粉末活性炭再生率为55.54%,再生率仅下降6.06%.红外光谱分析结果表明,新粉末活性炭、废粉末活性炭和再生粉末活性炭的官能团种类基本一致;表面官能团Boehm滴定测定结果显示,再生粉末活性炭表面碱性基团含量降低、酸性基团含量增加.由于升温改变了废粉末活性炭的吸附平衡,有机物从其表面脱附,部分有机物在再生液中降解;此外,废粉末活性炭表面不易挥发和脱附的有机物在高温高压下炭化所得的产物能进一步吸附有机物,因此导致了废粉末活性炭的再生.研究显示,水热炭化对废粉末活性炭有较好的再生效果,具有实际应用价值.      

水雾协同微波脱附再生树脂吸附剂

以溶剂热法合成的聚二乙烯苯（PDVB）树脂为吸附剂,苯、甲苯、二氯甲烷为典型的非极性吸附质,对比单一微波和超声雾化水协同微波条件下树脂的脱附再生效果,考察微波功率、水雾量、吸附质种类等对树脂脱附效果的影响.结果表明,PDVB 树脂在单一微波作用下对非极性有机分子的脱附率约为50%,而在超声雾化水协同作用下,PDVB 对苯、甲苯、二氯甲烷的脱附率均可达到90%以上.同时脱附床层的温度始终保持在40℃以下,不会造成树脂高温老化,多次吸附/脱附循环再生后,树脂结构仍能保持稳定,表明在微波条件下引入超声雾化水可强化体系的微波吸收能力,实现树脂吸附剂的快速脱附再生.     

两种介孔分子筛动态吸附VOCs的研究

采用模板剂法制备了孔道规整、大比表面积的2种介孔分子筛MCM-41和SBA-15,并以甲苯、二甲苯、三甲苯为吸附对象,考察了介孔分子筛动态吸附VOCs的性能.结果表明,增加VOCs分子尺寸和浓度,降低床层温度可大幅提高介孔分子筛吸附性能.SBA-15由于介孔壁上的微孔结构适合吸附低浓度、小分子VOCs;MCM-41更适合吸附高浓度、大分子VOCs.TPD脱附试验表明,VOCs在介孔材料表面150℃下就能基本脱附完全.     

改性ACF低温吸附脱除烟气中NO的研究

采用自制微型反应器对粘胶基活性炭纤维(R-ACF)进行脱硝的针对性实验研究,实验结果表明:经硫酸处理再经氨水溶液改性处理后,ACF表面含氧官能团特别是含氮官能团显著增加,对低温吸附氧化脱除NOx是十分有效的,通过连续测试记录NO的吸附情况,得到R-ACF脱附前后的NO吸附效率稳态时分别达到15.2%和11.5%;求出通过负吸热空气脱附法脱附后的R-ACF脱除效率达到78.7%。验证了R-ACF具有良好的循环脱附NO效率和再生性能,具有很高的工业应用价值。     

大孔弱碱性树脂对2,4-二硝基苯酚吸附性能的研究

研究了2,4-二硝基苯酚在D301大孔弱碱树脂上的吸附性能。结果表明:在283～313K和研究的浓度范围内,吸附行为符合Freundlich和Langmuir等温式,D301树脂对2,4-二硝基苯酚的平衡吸附容量为235.9mg/g,动态吸附容量为121.3mg/g。用质量分数为10%的氢氧化钠溶液作脱附剂,温度333K,体积为6BV(床体积)时,脱附率为89.2%,树脂脱附再生后可反复使用,并回收2,4-二硝基苯酚。     

活性炭微波辅助溶剂再生研究

采用微波辅助溶剂再生的方法,对吸附邻硝基苯酚的粒状活性炭的再生过程进行了研究。结果表明:当以乙醇为再生剂时,达吸附平衡的活性炭可在累计数分钟的微波辐照下完成再生,再生率达96%以上。再生时,活性炭局部表面形成的“电弧”,使活性炭再生损失增加,但远低于传统热再生;比表面积、微孔容积和平均孔径增大,提高了再生炭的吸附和传质能力。     

污泥活性炭的制备及对甲苯吸附性能研究

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用ZnCl2化学活化法,通过添加适量锯末(SAC-W)或椰壳(SAC-C)制备出不同污泥活性炭,其比表面积分别为450.3 m2/g和539.4 m2/g,比纯污泥活性炭的比表面积增加了31.63%和57.67%。将污泥活性炭和选用的煤质活性炭(CAC)用于甲苯动态吸附实验,研究不同活性炭的吸附性能。结果表明,在相同的甲苯初始浓度下,平衡吸附量大小顺序为SAC-C>CAC>SAC-W,污泥活性炭表现较好的吸附性能。对污泥活性炭进行理化性能分析,发现中孔和化学吸附作用对吸附量增加有一定贡献。污泥活性炭的吸附平衡与Langmuir方程拟合较好,相关系数R2为0.995。     

超临界CO2萃取再生活性炭技术研究进展

超临界流体由于密度大、粘度低、表面张力小，是再生活性炭的理想溶剂，文章介绍了超临界ＣＯ２萃取再生活性炭的原理，研究现状，设备和工艺流程及对该工艺的影响因素，表明了该技术在活性炭再生上的特点，优势及应用前景。     

静电活性炭净水器的实验研究

静电活性炭净水器是将静电杀菌技术与活性炭吸附过滤技术相结合，解决单一活性炭净水器滋生细菌及ＮＯ２＾－－Ｎ超标等问题，实验结果表明，电流密度为４．９２ｍＡ／ｃｍ＾２，产水率为１Ｌ／ｍｉｎ时，该净水器能起到杀菌抑菌的作用，出水ＮＯ３＾－－Ｎ〈０．０３ｍｇ／Ｌ，而且不会改变活性炭固有的吸附容量和吸附效果。     

微波辐照再生载苯酚活性炭的实验研究

在无载气、无预处理条件下,将载苯酚的饱和活性炭放入微波炉中再生.通过改变微波辐照功率、辐照时间、能量密度、活性炭处理量和活性炭再生次数,研究微波再生活性炭的效果及影响因素.结果表明,活性炭再生率随微波辐照功率、辐照时间和能量密度的增加而逐渐提高,且高微波辐照功率更有利于活性炭再生和能量利用.10 g饱和活性炭在700 W微波辐照功率下再生5 min,再生率为74%,而在300 W微波辐照功率下再生45 min,再生率可达96%;此外,活性炭再生量越大,能量利用率也越高.研究还表明,微波辐照能实现活性炭的反复多次再生,再生炭的吸附性能可部分或完全恢复.微波再生载苯酚活性炭过程中,部分苯酚随水分蒸发,大部分苯酚经高温裂解为CO₂,少部分裂解为链状有机物或缩合为环状有机物.      

超临界二氧化碳回收处理废润滑油的研究

超临界二氧化碳作为一种环境友好型溶剂,具有临界温度低,渗透性和溶解能力强,无杂质残留,不产生二次污染等优点。文章主要介绍了超临界二氧化碳作为降粘剂,结合膜分离技术,用于废润滑油回收处理方面的研究进展。     

活性炭微波再生方法研究

以亚甲基兰为污染物污染活性炭滤芯,利用微波辐照的方法对失效的活性炭滤芯进行再生,通过实验分别测出新的、失效的活性炭滤芯的碘值,通过碘值计算出活性炭的性能恢复率、损耗率、综合恢复率等性能指标,并分析影响上述性能指标的单一因素：辐照功率、时间和活性炭用量。设计正交试验,找到微波再生活性炭滤芯的最佳再生条件：微波功率600W,辐照时间90s,辐照活性炭质量2g。经过再生的活性炭的综合恢复率达到94．30％。     

三醋酸甘油酯在活性炭上的吸附特性

三醋酸甘油酯在卷烟中主要作为醋酸纤维过滤嘴的增塑剂使用。在不同的温度和相对湿度条件下,研究活性炭对三醋酸甘油酯的吸附机理,探讨了活性炭的孔结构对其吸附性能的影响。结果表明:活性炭吸附三醋酸甘油酯符合Langmuir模型,其饱和吸附量为333 mg/g;高温有利于吸附三醋酸甘油酯,而增加湿度则抑制了三醋酸甘油酯的吸附;在一定范围内,当活性炭孔面积大于三醋酸甘油酯最小截面积的2.8倍时,活性炭对三醋酸甘油酯的吸附量增多,反之减少。因此,较大的微孔孔径有利于活性炭吸附三醋酸甘油酯。     

超临界二氧化碳动力系统耐热材料高温腐蚀研究进展

主要介绍了超临界二氧化碳环境下耐热材料的抗腐蚀性能,重点阐述了超临界二氧化碳温度、压力、杂质气体H2O和含硫气体对耐热材料腐蚀行为及抗腐蚀性能的影响规律;同时论述了超临界二氧化碳关键高温部件材料选型及其腐蚀机理研究。最后介绍了耐热材料在超临界二氧化碳中的腐蚀机理及未来的研究方向。