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活性炭处理氨气的排放,活性炭处理工业纺织废水的方法

2020-09-28 | 40

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活性炭处理氨气的排放


气态氨通常来自化肥工业、废水处理厂、农业废物、动物饲养、乳制品/禽类业、堆肥设施、汽油车、特定化学工业等几个来源。 考虑到大气污染和对环境的影响,生物过滤器、催化剂类生物处理、洗涤器、纳米技术等气体状氨的去除也使用了很多技术。 这次使用活性炭系吸附技术处理氨气的排放。 粒子活性炭的生产:使用专业的刀具,将水果壳缩小到1~1.2mm。 然后,采用化学活化工艺将各果壳粒子转化为活性炭。 关于初期浸渍工序,首先将原材料在100C的烤箱中干燥。 然后,以特定的浸渍比混合,将该混合物放置一晚后浸渍。 然后,将各混合物转移到碳化活化炉进行加工。 出的产品用超纯水清洗,清洗到清洗水的pH接近中性。 接着,将得到产物用标准烘箱在110下干燥后,进行过滤机,得到约1mm的活性炭粒子。

气态氨动态吸附研究:动态吸附研究使用台式实验装置完成。 图1a显示了用于氨气动态吸附实验的各装置的布局。 由氨气标准气瓶、高纯度空气供给单元、通过控制一系列气体流量和气体浓度的阀门连接气体源和活性炭塔的标准流量计、活性炭塔和氨气分析仪构成。 含有产生的活性炭(使氨气连续通过的塔)的塔受氟乙烯丙烯限制,其内径为6.35 mm,外径为7.938 mm。 首先给塔的底部以惰性支撑,然后填充粒子活性炭,然后在顶部填充相同的惰性材料。 使用分离专用的标准流量控制器。 然后,将高纯度空气源和氨标准液的连续流(以特定的流速)混合,实现必要的供给气体氨浓度(吸附实验用)。 图1 :用于动态连续氨流量吸附实验的实验装置。

氨气浓度的影响:为了评价供水氨浓度对吸附去除的影响,进行了一系列实验。 因此,使用6 cm和8 cm的活性炭柱,在不同的供水气态氨浓度下进行了几次实验。 对于8 cm活性炭柱,初期实验在2.5到7.5 ppmv的气态氨气之间进行。 分别在1.1和2.2 L/min气体流速下的发现如图2a、b所示。 研究表明,随着供水氨浓度逐渐下降,断点也在更长的时间内转移。 例如,图2的结果a示出了1295分钟(2.5 ppmv  )大于712分钟(5 ppmv  )且大于532分钟(7.5 ppmv  )的突破倾向。 另外,各实验的排气时间值显示出在低气态氨浓度下的长运转时间,即4000分钟(2.5 ppmv  )大于2312分钟(5 ppmv  )大于1574分钟(7.5 ppmv  )。 另外,图2中的吸附倾向通常显示出宽的吸附透过曲线,传递区域(MTZ  )的长度相对较大。 这与苯在活性炭上的吸附不同,后者显示出明显的透过曲线。 对氨来说,这种不同的趋势可能源于能与表面酸性基团相互作用的氨部分的基本性质。 进入的气态氨的增加和从整体气相向GAC表面的转移更早开始消耗GAC表面吸附位点(包括孔中的位点)。 由于各个表面吸附位点是固定的、有限的,因此可以预想,在高的供水氨浓度下,会逐渐产生早的突破和早的耗尽。 图2 :供水氨气浓度对活性炭上氨气吸附突破曲的影响。
氨气流量的影响:本研究还研究了使用基于数据坑的活性炭,气体流速对氨吸附的影响。 图3表示1.1~3.3l/min气体流速的结果。 通常,当氨气流量逐渐增加时,相应的透过时间和排气时间的响应也逐渐减少(图3 )。 例如,流量为1.1、1.65、2.2和3.3 L/min时的突破时间分别为712、383、272和197 min  (图3 )。 因此,高突破时间值以低氨气流速蒸发。 另外,对1.1、1.65、2.2和3.3 L/min的流量研究分别记录了2312、1673、1315和1213分钟的排气时间。 这与上述突破时间的趋势相似,可以解释如下。 在低流入气体流速下,氨分子从气相向活性炭表面的传递速度也相对较小。 因此,与高气体流速下的活性炭表面部位相比,单位时间内所占的活性炭表面部位也较少,产生更高的透过时间和枯竭时间响应(图3 )。 这些发现在实用上特别重要。 图3 :供水氨/气体流量对活性炭吸附的影响。 研究了活性炭在气态氨处理中的应用,以及供水气体流速、气体浓度和活性炭柱长(床深)对氨气吸附的影响。 结果表明活性炭在一组不同的工艺条件下成功地处理了气态氨。 根据各自的发现,增加的透过/排气时间随着供水氨的减少和活性炭床深度的增加而增加。 目前,气态氨吸附的宽透过曲线显示传递区(MTZ  )的长度比较长,这表明为了避免早期透过,应该较长地提供活性炭柱的长度,实现良好的实用化。 总之,现在的工作结果表明活性炭成功地排放了气态氨,在很多行业都有着潜在的应用前景。


活性炭处理工业纺织废水的方法


染料是纺织工业中最重的污染物,是多种多样的复杂高分子量(主要是基于氮的化合物),不能将其本身指定为微污染物。 但是,它们分解后的副产品、苯胺衍生物、萘酸在环境中蓄积的可能性高,成为它们可能的微污染物。 解决这种废水的方法是利用催化氧化,首先利用活性炭进行吸附过滤,使纺织废水中的染料和微污染吸附在细孔中。 然后,进行催化氧化,分解吸附在活性炭上的有机物。 由于纺织废水的许多生成物比较难处理,我们对3种异质催化剂的催化活性进行了测试,研究了其在颜色和难处理化合物的去除中的臭氧化作用。 检验了3种多相催化剂对实工业织物废水的催化能力。 经过臭氧氧化试验的催化剂是氧化钛(TiO  2)、活性炭、活性炭上承载的白金。 研究了除色和无色耐火副产物的去除效果。 检查了来源于工业染色的2种废水。 一种是原废水,另一种是经过电凝预处理的废水。 纺织废水的处理方法来自纺织工厂的纺织废水储存在平衡罐中,转移到工业规模的电凝固处理工厂。 然后,如图1所示,在实验室中进行催化剂臭氧氧化,然后进行吸附阶段。 一次吸附:催化臭氧氧化前,对所有催化剂进行30分钟吸附实验。 将活性炭催化剂直接添加到废水中。 吸附在与臭氧化处理相同的反应器中进行,但没有维持均匀实验条件的臭氧入口。 所有实验条件均与臭氧化处理期间相同。 温度稳定,等于231。 活性炭催化臭氧化:使用与吸附和臭氧化相同的反应器进行催化臭氧化。 所有实验条件均与臭氧化处理期间相同。 对于所有催化剂,催化剂浓度为每次0.5g/L。 反应后,进行催化剂过滤(0.45m过滤器)。 图1 :生产-处理循环-废水通量。 工业废水直接脱色图2显示的是纺织原料废水的臭氧化和催化氧化结果。 明确了TiO  2、活性炭或者白金负载活性炭催化剂都没有产生可视的催化活性。 收集所有催化剂的实验数据,作为596 nm处的吸光度值,与活性黑5染料(RB5)的颜色对应,可以用同一趋势线大致近似(图2a  )。 因此,计算出的除色伪一次反应速度的值对所有催化剂几乎相同,一次臭氧化不高(图2b  )。

由于催化剂的催化作用不足,可以用纺织废水基质解释。 问题的共同点是催化剂的吸附能力。 各试验催化剂的特点即使是不同种类的吸附活性中心,这些催化剂都可能因表面活性剂的残留物而失活,该表面活性剂通常被用作织物的工业染色操作的助剂,制备了该催化剂的基质。 图2 :用3种催化剂(a  )和拟除色率(b  )进行臭氧氧化和催化剂臭氧氧化处理期间的原始(未经预处理)工业废水。 必须理解纺织废水(染色废水)是纺织加工中产生的污染严重的废水之一。 检查了棉花反应性染色产生的废水。 这意味着预计该废水的盐分和碱度极高。 另外,在纤维素织物的工业加工中广泛使用的固着染色法中,需要使用表面活性剂(分散剂、防污剂)。 废水基质的组成对活性炭催化臭氧化中的催化作用很重要。 在记述原始废水的前一节观察到了催化活性的缺乏。 电凝预处理不会导致碱度降低,NaCl含量也不显着变化。 但是,电凝有助于表面活性剂的有效凝结。 铁2从钢的阳极材料电化学溶出的离子可以接续表面活性剂分子,通过絮凝物的形成和沉淀有效地除去。

因此,如果将表面活性剂浓度降低到临界束浓度值以下,则会失去束形成能力,无法复盖活性炭催化剂的表面。 活性炭催化作用的基础研究对三种催化剂(金属氧化物、载体上的金属和活性炭)和两种废水(原料和预处理废水)进行了催化臭氧化。 在停止催化作用时,通常需要考虑(1)确定工艺条件的废水基质这两个主要问题。 (2)催化剂类型,即污染物(有机物)或臭氧与催化剂相互作用的类型。 活性炭负载铂催化剂的催化活性主要由高反应性铂分子决定。 据说金属在载体上的催化作用是通过还原形式的金属的电子转移,从臭氧中产生羟自由基。 然后,被氧化的金属可以暂时吸附有机物。 之后,有机物被臭氧和羟自由基氧化,副产物还原性地在金属中解吸,等待下一个循环。 在我们的实验条件下,高活性铂颗粒很可能立即阻止氯离子及其活性的显着降低,催化活性可能是活性炭载体吸附的结果。


木质活性炭和煤质活性炭的不同


  煤质活性炭和木质粉末活性炭之间有什么区别?说起活性炭,大家应该都知道,其主要作用是净化空气、净化水,在工业和生活中得到了非常广泛的应用。 活性炭也分为很多种材料,例如现在常见的以木屑和煤炭为原料的活性炭的用途很广泛,但根据这些材料的不同,结构和性能也有很大差异。 那么,木质粉末活性炭和煤质活性炭有什么区别呢?今后我要和大家简单地谈谈。

  1、原材料的区别木质活性炭主要采用以优质木屑为原材料,然后将原料粉碎挤压成形,经过特殊的干燥活性化处理制造的粉末状活性炭。 煤质活性炭通常以无烟煤或半烟煤为原料,经冷却、活化、清洗等特殊工序制成。 

  2、外观的区别木质活性炭外观一般为黑灰色、无味、无毒,一般粉末状的也可控制为各种规则的柱体。 煤质活性炭的外观几乎是黑色的圆柱形,也有不规则的颗粒状。

  3、作用不同由这两种不同的原料制成的活性炭的最大差异是对水的吸附能力不同。 木质活性炭具有较强的吸附和脱色能力,可根据需要调整作用强度。 因为多种工艺木质活性炭在食品水平适合制糖、药、饮料、酒等行业的水质净化作用。 煤质活性炭可用于工业废水净化和生活用水的净化作用。 看完以上内容,很多人会受益吧,没想到活性炭还分成那么多种类,但各自的差别是这么大的。 因此,以后使用活性炭时可以根据种类区分使用。

 



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