活性炭吸附一微波解吸一催化燃烧处理含甲苯废气研究

在现阶段我国VOCs污染越来 越严重的情况下,如何在较短的时间内研究出一种相对快速,高效,实用的VOCs控制技术显得尤其必要.本课题开展了微波解吸载甲苯活性炭的研究,并在研究 最后采用催化燃烧法对解吸气体进行处理.利用微波在加热过程中快速,高效,均匀的特点,提高解吸率和解吸速率;同时将解吸气体通过催化燃烧进行进一步净 化,将VOCs转变成CO_2和H_2O,从而达到完全净化的目的. 实验采用甲苯作为目标污染物,利用椰壳基颗粒活性炭作为吸附剂首先进行了活性炭吸附甲苯的研究工作.结果表明,活性炭对甲苯的静态饱和吸附容量为238 mg/g左右,30℃时动态饱和吸附容量在195 mg/g左右.吸附等温线为Langmuir型等温线. 本研究进行了微波辐照活性炭升温行为的实验.结果表明,微波辐照下活性炭升温迅速,不同功率均存在相应的最高温度,达到最高温度后温度基本不再变化.活性 炭床层厚度提高,升温速率及最高温度均下降.载气线速较小时活性炭升温受影响较小,当载气量明显加大时,升温速率下降明显. 本研究的重点是载甲苯活性炭的微波辐照解吸研究.研究表明,400℃是一个比较合适的解吸温度;综合考虑能耗,氮气消耗等因素,载气线速7.3 cm/s是最优选择;活性炭床层厚度越大,解吸的能耗越大,所需的时间也越长;相同条件下,不同甲苯吸附量的活性炭解吸时间基本相当;活性炭床层厚度 2cm,解吸温度400℃,载气线速7.3 cm/s时,一般40 min左右可以达到90%以上的解吸率. 实验中发现在解吸过程中存在微波对活性炭的改性作用,并对此进行了专题研究.结果表明,微波改性有助于提高活性炭对甲苯的吸附能力,温度越高性能提高越明 显;分析认为在微波和氮气作用下,活性炭孔道结构和表面官能团的变化是改性活性炭对甲苯吸附容量增加的主要原因.同时,微波加热均匀,整体式加热的特点使 得微波改性活性炭与传统热改性活性炭相比具有吸附容量大,孔道更发达等优势. 实验提出了两种新的解吸工艺:程序升温微波解吸和流化床微波解吸.结果表明,程序升温微波解吸可以明显提高能量利用率.在解吸温度300℃,载气线速 73.4 cm/s条件下,流化床解吸一般在7 min就可以达到90%的解吸率;由于解吸温度较低,该法采用空气作为载气可以节约高纯氮气,同时能耗还低于固定床大流量载气的情况.在流化床解吸过程中 出现了活性炭表面的弧光放电现象,这有利于直接将甲苯分解掉,也会使活性炭发生烧灼损失,但对实验结果的分析表明,这两种作用都不明显. 利用BP神经网络模拟这一新方法对微波解吸进行了程序模拟,对实测值和预测值进行了对比并进行了误差分析,证明该方法具有较高的应用价值.论文对微波解吸 过程进行了理论分析,提出了微波解吸过程的"三阶段"观点,并从解吸驱动力和解吸阻力两方面对微波解吸过程进行了理论分析. 研究最后阶段将微波解吸与催化燃烧这两种方法联合起来.结果表明,CuMnO_(x/γ)-Al_2O_3具有较高的甲苯催化活性.通过微波解吸—催化燃 烧实验,认为在解吸气体中加入空气来提供氧气的方法是可行的.载气与空气的体积流量比在1/1左右并采用400℃解吸是比较理想的方法.整个运行过程中总 体的净化效率都维持在90%以上,其中大部分时间达到95%以上.

饮用水深度处理组合工艺技术

随着水体污染日益严重,水厂常规二级处理后的出水,在某种程度上已不能满足人们对水质的要 求.传统意义上采用的"混凝———沉淀———过滤———消毒"等处理工艺以去除水中的悬浮物,胶体颗粒物为主,相对受污染水源中溶解性有机物的去除能力则 明显不足,特别是加氯消毒后形成的"三致"物质及其前驱物更是常规处理方法所难以解决的.因此,在饮用水常规处理工艺基础上出现的深度处理技术,以去除水 中溶解性有机物和消毒副产物为目的的各工艺单元优化组合,有效提高和保证了饮用水水质.1,工艺流程2,主要设备和参数①臭氧发生机型号:威固牌,产量为 5g/h.②臭氧接触反应塔设计处理水量为2m3/h,罐体直径为300mm,高为3500mm,接触时间为6min.③活性炭采用颗粒椰壳型不定型炭, 活性炭罐的设计处理水量为10m3/h,罐体直径为500mm,高为2000mm,石英砂,炭层高度分别为300mm,1300mm,接触时间为 25min,滤速为3m/h,两两串联后并联使用.④纳滤膜采用美国海德能公司生产的高性能纳滤膜,型号为ES-NA1-4040,膜材质为芳香族聚酰 胺,膜面积7.9m2,水回收率为15%,产水量为8.0m3/d,平均脱盐率80%..⑤...

一种高性能大容量化学过滤器

本实用新型公开了一种高性能大容量化学过滤器,包括:箱框,上下贯通;若干个层滤芯,从上到下均匀分布且分别可拆卸设置在箱框内,滤芯由多个共面的过滤网组合而成,过滤网包括过滤层和密封边条,过滤层由若干层波纹状的活性炭颗粒层复合而成,过滤层的前后两侧分别设置有密封边条;若干个检测器接头.与现有技术相比的优点在于:1,本新型原材料选用了进口的椰壳炭原料,开孔率高,强度大性能优越.2,本新型的过滤层制作采用了国际先进的生产设备,从基布,活性炭粒分布,胶水喷洒,滤料复合都是最先进的工艺,保证材料横切面不会有炭颗粒掉落,不会有炭粉渗透到炭布表面,产品使用压差低.

改性椰壳活性炭对工业废水中氨氮的吸附行为研究

为高效去除工业废水中的氨氮化合物,采用椰壳活性炭为原材料,通过碱性溶液改性制备高性能吸附剂.通过表面特征分析发现2 mol/L氢氧化钠改性后的椰壳活性炭孔体积和吸附平均孔径最小,比表面积最大;分析不同体系温度对改性活性炭吸附性能的影响,结果表明:温度对于氨氮的吸附效率影响较大,在35℃时的吸附效果最优,利用等温吸附模型Langmuir方程拟合得到计算理论吸附量为38.8 mg/g;改性椰壳活性炭的吸附行为符合准二级动力学模型,进一步表明椰壳活性炭对废水中氨氮化合物的吸附是易于发生的化学吸附过程.由此可见,改性椰壳活性炭作为一种高性能吸附材料,在去除水中的氨氮化合物方面具有良好的应用价值.

高性能活性炭净化滤芯及其制备方法

本发明公开了高性能活性炭净化滤芯,包括以下原料:椰壳活性炭70～80重量份,超高分子粘结剂10～15重量份,蛭石5～20重量份,沸石分子筛10～15重量份.本发明还公开了所述的高性能活性炭净化滤芯的制备方法,包括:步骤一,将上述重量份的椰壳活性炭,超高分子粘结剂,蛭石,沸石分子筛分别研磨,过筛至250～400目后,依次经混合搅拌1～2h,预加热至45～55℃,得到混合粉料;步骤二,混合粉料经挤出成型后冷却至室温,然后经裁切后,得到滤芯.本发明中超高分子粘结剂在预加热形成更好粘流态,与其他原料均匀混合,防止原料间形成分层现象,孔隙率高于60%,过滤效率在98.5%以上,除菌率达到99.1%.

高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用研究

以椰壳为原料,ZnCl2为活化剂,用同步物理-化学活化法制备五个活性炭样品.通过测定炭样品的氮吸附等温线,计算了活性炭的比表面和孔结构参数.用恒流充放电,循环伏安法等电化学方法研究了KOH为电解质,活性炭电极构成的硬币型双电层电容器的电容性能.结果显示,活性炭样品

用椰壳渣制备低灰高比表面积活性炭的方法

本发明公开了一种用椰壳渣制备低灰高比表面积活性炭的方法,其特征是将椰壳渣经热水洗涤后脱灰,再于常温下酸处理进一步脱灰得到脱灰椰壳渣;脱灰椰壳渣经炭化,活化后得到活性炭;活性炭洗涤至中性,烘干后即得到粉末状高比表面积活性炭.本发明所提供的制备低灰高比表面积活性炭的方法工艺简单,有效地利用椰子加工废弃物为原料制备得到高性能活性炭,制备成本低,收率高,在制备过程中产生的废弃碱液和酸液可以进行中和,对废液进行无害化处理,有效地解决环保问题.