化工废气净化处理工艺优化:从传统到新型吸附剂的突破

在工业化的进程中,化工产业在创造经济价值与产品供应方面发挥着关键作用,但伴随而来的废气污染也给生态环境与人类健康带来巨大压力.近年来,各国政府不断加强对有机废气,含硫含氮化合物以及其他有毒有害气体的排放管控,促使化工企业寻求更加高效与环保的处理方式.传统燃烧法或催化法在应对高浓度的有机废气时较为有效,但可能存在能耗过大或对装置要求严苛的问题.吸附技术则因相对简便及能耗较低而受到广泛青睐,然而常规吸附剂如普通活性炭或沸石在处理某些复杂组分时往往表现不足,吸附饱和后再生条件苛刻,且易受温度与……

活性炭改性及其对含氢混合气吸附性能的研究

随着化石能源的日益枯竭,且化石能源在使用过程中引起的环境问题日渐严重,因此迫切需要寻找一种清洁的、可再生的能源。氢能由于原料来源广、对环境无污染、能量密度高等优点,受到人们广泛关注。对于氢气的储存和运输研究也越来越深入。化工企业的含氢混合气处理技术已经相当成熟,但是对于某些特殊系统,需要保持系统的真空度,即要使产生的含氢混合气"消失"在系统中。常用的方法有:真空罐吸收、引射系统和低温吸附系统。本文是在低温吸附系统下研究改性吸附剂的吸附性能,提高其对含氢混合气的吸附性能,以缓解系统压力升高的趋势。本文是以植物类活性炭为吸附剂,采用四种改性方法改性活性炭,包括:表面氧化、负载金属、二次活化及微波改性。通过Boehm滴定表征活性炭表面官能团含量;用碘值表征其吸附小分子的能力。并用红外定性表征活性炭表面官能团的类型,用SEM和EDS表征活性炭表面的微观结构。氧化改性得出:硝酸浓度是影响活性炭表面氧化改性的最主要因素,根据改性后活性炭表面官能团和碘值确定最佳的改性条件是:硝酸浓度为0.5 mol/L,回流温度是323 K,回流时间是4 h。活性炭表面含氧官能团总量为:0.3703 mmol/g,碘值为1327.6 mg/g,并测定进气流量是7.0 L/min时,改性后活性炭对含氢混合气的吸附性能提高量是14.4%。并发现,进气流量越大,其对含氢混合气的吸附性能提高越多。将活性炭负载Cu、Ag、Co和Pd金属改性,用SEM和EDS表征了活性炭的微观结构和负载金属情况,并测定了碘值随负载量的变化情况。并测定了0.5%负载量的Ag和Pd活性炭的低温吸附性能,吸附效果提高约3.4%。探究了二次活化改性活性炭的实验条件,得出:碱炭比为3:1,活化温度是1073 K,恒温时间是60 min得到的活性炭碘值较高,并测定了此条件活化的活性炭的低温动态吸附含氢混合气的性能,实验发现吸附效果基本没有变化,说明一味提高比表面积并不适用于本系统。探究了微波改性活性炭的实验条件,实验发现:微波的功率为450 w,改性时间是90 s时处理的活性炭碘值较大,且活性炭表面官能团较丰富,并测定了其低温动态吸附含氢混合气的性能,实验得出吸附性能提高量约2.7%。

高炉煤气洗涤含氰废水处理的研究

本文对近现代主要的一些含氰废水处理方法做了详细介绍,并对含氰废水处理方法的研究方向进行了展望. 本文对某钢铁公司高炉煤气洗涤含氰废水进行了系统研究.采用了过氧化氢氧化法,活性炭吸附法,硫酸亚铁沉淀法,碱性氯化法以及过氧化氢氧化-活性炭吸附,硫酸亚铁沉淀-次氯酸钙氧化这两种联合工艺静态和动态连续处理含氰废水.通过单因素法确定了静态处理的最佳工艺条件.将静态实验所得的最佳工艺条件应用于连续动态实验中,处理后的废水总氰浓度低于0.5mg/L. 过氧化氢氧化处理含氰废水有较好的除氰效果.通过单因素实验确定其最佳工艺条件为:对于总氰浓度为201mg/L的废水,当质量浓度为30%过氧化氢加药量为22ml/L,反应pH为10,反应时间为15min时.处理后,废水中总氰浓度为5.70mg/L,总氰化物的去除率为97.29%.虽然没达到排放标准,但是大部分铁氰化合物被除去,剩下的主要为简单氰.处理后铁氰化合物浓度达到排放标准. 活性炭吸附法能较好的去除简单氰化物,对低浓度的含氰废水处理效果良好.其最佳工艺条件为:对于总氰浓度为5.70mg/L的含氰废水,当活性炭加入量为1g/L,反应pH为8,反应时间为9h时,用活性炭吸附处理后,废水总氰浓度为0.41mg/L,总氰化物去除率为92.5%. 硫酸亚铁处理含氰废水有较好的除氰效果.通过单因素实验确定其最佳工艺条件为:对于总氰浓度为201mg/L的废水,当硫酸亚铁加药量为理论加药量的2.5倍,反应pH为6,反应时间为30min时,处理后,废水中总氰浓度为8.15mg/L,总氰化物去除率为95.52%.处理后铁氰化合物浓度达到排放标准,总氰浓度不达标. 次氯酸钙氧化能较好的去除简单氰化物.通过单因素实验确定其最佳工艺条件为:对于总氰化物浓度为8.15mg/L的含氰废水,当次氯酸钙加药量为理论加药量的3.5倍,反应pH为10,反应时间为30min时,用次氯酸钙处理.处理后,废水总氰浓度为0.38mg/L,总氰化物去除率为95.34%. 过氧化氢氧化-活性炭吸附法和硫酸亚铁-次氯酸钙法均可以经济有效,动态连续地处理钢铁企业高炉含氰洗涤水.将其静态实验所得的最佳实验条件应用于动态实验中,处理后废水中总氰化物浓度低于0.5mg/L,达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准.

吸收氧化法治理恶臭污染探讨

采用化学吸收氧化法治理恶臭污 染,结合了吸收与氧化两种机理,可除去多种恶臭气体,具有高去除效率和操作弹性的优点.对某企业恶臭污染进行分析表明主要成分是硫化氢,胺,低级脂肪酸, 卤代烃,氨,硫醚,硫醇等,再采用化学吸收氧化法,通过酸性双氧水,碱性次氯酸钠吸收氧化和活性炭的吸附三步处理,控制操作气速0.8～2.5 m/s,气水比5～10 L/m3时,恶臭处理效率可达93%.

某化工企业TMPTA车间废气治理系统改造工程实例

结合江苏某化工企业三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)车间废气污染的监测和改造经验,总结了该废气污染特点,采用"一级低温水冷+气体捕集器+一级碱吸收+旋风除雾+活性炭纤维吸附回收装置"的综合治理技术有效控制了废气污染,并实现了甲苯的回收利用.采用的活性炭纤维吸附回收装置的设计风量为6 000 m3/h,设计甲苯的流量为30 kg/h.改造设备总投资约为120万元,每年回收甲苯的总价值为136.8万元,运行费用约67.7万元.相关监测数据表明上述废气治理工艺在设备正常运行时可确保污染物达标排放.