制藥工業(yè)凈化惰性氣體用脫硫活性炭制備方法及使用問(wèn)題
脫硫活性炭孔徑分布主要以大、中孔為主,主要適用于氣相多種硫化物脫除,具有活性高、硫容量大,脫硫效率高,機(jī)械強(qiáng)度好,阻力小,易于再生,高壓、高溫及水浸作用下不易破碎等特點(diǎn)。該產(chǎn)品主要用于各種煤氣、焦?fàn)t氣、煙道氣、坑道氣、天然氣等工業(yè)、生活用燃料氣、原料氣中各種硫化物脫除凈化。特別在O2含量大于H2S含量2倍以上對(duì)氣體中H2S具有獨(dú)特、高效的脫除凈化效果。能反復(fù)再生,再生時(shí)刻回收高純單質(zhì)硫。
椰島公司生產(chǎn)的脫硫活性炭孔隙發(fā)達(dá),用于化工原料氣體化工合成氣體,制藥工業(yè)氣體飲料用二氧化碳?xì)怏w及氫氣,氮?dú),氯化氫惰性氣體等的凈化及原子設(shè)施的凈化,也用于脫降空氣中污染物以及混合氣體的分類提純。
脫硫活性炭特點(diǎn):
①、比表面積大、吸附值高。作為裝載磺化鈦氰鈷的活性炭,要求亞甲藍(lán)吸附值要高,中孔發(fā)達(dá),負(fù)載量超過(guò)普通活性炭。
②、強(qiáng)度好,不易碎。由于負(fù)載磺化鈦氰鈷活性炭,要在固定床中反復(fù)接受壓力考驗(yàn),溶液浸泡,所以要求強(qiáng)度要高,顆粒好是自然形狀。
③、灰份雜質(zhì)含量少。為了確保催化劑順利進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),要盡量減少炭中灰份,金屬離子等各種雜質(zhì)含量。提高活性炭孔隙利用率。
④、水分低。盡可能保持活性炭低水分,避免影響其功能發(fā)揮。
均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格品質(zhì)控制,具有孔隙發(fā)達(dá),灰份低,吸附能力強(qiáng),脫附性好,表面積大,機(jī)械強(qiáng)度高,使用壽命長(zhǎng)等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),加上價(jià)格低廉,推出南京市場(chǎng)即好評(píng)如潮,現(xiàn)已廣泛被用于環(huán)保,污水處理,廢水處理,飲用水凈化,空氣凈化,化工,毒氣防護(hù),煙氣脫硫,食品,食品脫色,催化劑載體,醫(yī)藥,溶劑回收等多種領(lǐng)域。
脫硫活性炭用途:主要用于水煤氣、焦?fàn)t氣、天然氣、合成氨、城市煤氣、化工原料氣等氣體中各種硫化物的凈化,特別對(duì)硫化氫的脫除。有獨(dú)特的高效、高精度的凈化效果。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T7701.1-1997;包裝:25Kg/袋塑編袋包裝。
制備方法:
活性炭脫硫劑有兩種:一種是用于粗脫硫的普通活性炭脫硫劑,還有一種是用于精脫硫的改性活性炭脫硫劑。前者常以煤為原料,以焦油為膠粘劑擠條成型后經(jīng)炭化處理,再用水蒸氣活化,經(jīng)篩分后制成。后者常選用已成型的活性炭,用活性炭金屬鹽容液等浸漬后,再經(jīng)干燥、焙燒和過(guò)篩后制得。如在活性炭上涂漬上乙醇胺等可以使活性炭得以改性,能脫除大部分的有機(jī)硫醚。
使用問(wèn)題:
(1)使用注意事項(xiàng):在5~60℃溫度范圍內(nèi)活性炭脫硫劑的較好的脫硫效率。高于60℃,由于活性炭表在吸附硫化物的能力變?nèi),故其脫硫效果有所下?活性炭脫硫劑在干燥的氣體中脫硫效果差,要求被凈化氣體的相對(duì)濕度為70%~100%,必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充水分。由于活性炭精脫硫劑在制備過(guò)程中已適當(dāng)添加了某些能大大加快脫硫反應(yīng)的活性組分,因此使用時(shí)不需要像活性炭粗脫硫劑那在原料中加入氨。
由于活性炭獨(dú)特的比表面積和微孔結(jié)構(gòu)特點(diǎn),它能吸附高沸點(diǎn)的有機(jī)硫化合物,但對(duì)COS、CS2低沸點(diǎn)的有機(jī)硫化物吸附量很小,而EZX轉(zhuǎn)化收型多功能精脫硫劑除外。精脫硫劑一般使用壽命可達(dá)1~3年不需要再生。但精脫硫劑會(huì)因吸附氣體中煤焦油而堵塞孔道影響硫容,還會(huì)因氣體中不飽和和烴與之發(fā)生聚合反應(yīng)生成大分子量的聚合物覆蓋表面而降低硫容。因此在精脫硫工段前應(yīng)預(yù)先除去原料中含量較高的煤焦油。
(2)TL-4、JT1-6常溫精脫硫工藝JT1-4常溫精脫硫工藝,以T102型特種活性炭脫硫劑(T703或特種氧化鐵脫硫劑)串聯(lián)E2X精脫硫劑組成。該工藝可以10~60℃范圍內(nèi),甚至在常溫下實(shí)現(xiàn)精脫硫,并同時(shí)脫除CS2。由于EZX精脫硫劑對(duì)COS、CS2的精脫硫容較低,為2%~3%,故此工藝一般適用于低有機(jī)硫含量的工藝氣中,它可將H2S、COS、CS2總硫含量脫至0.1mL/m3。
脫硫基本原理:
1、對(duì)氣體中的有機(jī)硫的脫除 COS占有機(jī)硫的96%以上,COS在室溫下先被活性炭水解催化,生成H2S,然后以H2S的脫除原理除去,反應(yīng)如下: COS+H2O→H2S+CO2 2H2S+O2→2H2O+2S 根據(jù)活性炭的氣相脫硫機(jī)理證明:活性炭質(zhì)量的優(yōu)劣,主要是由空隙率,比表面積的大小和表面活性的強(qiáng)弱來(lái)決定的。
2、對(duì)各種氣體中H2S和少量的O2受活性炭表面的催化作用,在常溫,常壓條件下發(fā)生下列反應(yīng): 2H2S+O2→2H2O+2S 反應(yīng)生成的水順氣流帶走,生成的單質(zhì)硫被活性炭吸附,從而達(dá)到脫除H2S的目的。
3、再生因活性炭脫硫后,活性炭吸附的是單質(zhì)硫,根據(jù)單質(zhì)硫的理化特性和活性炭的吸附與解吸基本原理,向活性炭層通無(wú)氧高溫氣流,使活性炭與單質(zhì)硫同時(shí)都得到加熱,當(dāng)溫度升高到325℃以上時(shí),硫被熔化成液體狀態(tài)或氣態(tài)而從活性炭孔隙中解吸出來(lái),隨過(guò)熱蒸汽帶出活性炭床外,被送入水冷卻槽,硫被冷卻成固體而沉于槽底,氣流越過(guò)冷卻水面放空;钚蕴康玫皆偕^續(xù)使用,硫被回收。根據(jù)以上再生基本原理得知,再生用過(guò)熱蒸汽在600℃范圍內(nèi),溫度越高越好,再生時(shí)間、費(fèi)用、效率、都與溫度有直接關(guān)系。根據(jù)活性炭的脫硫與再生基本原理得知,利用活性炭脫除氣體中硫化物的方法、是一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便又無(wú)二次環(huán)境污染,利國(guó)利民,節(jié)約能源的理想方法。
活性炭吸附法在給水和廢水處理中已得到廣泛的應(yīng)用。大量的經(jīng)驗(yàn)表明,用活性炭處理許多不同的工業(yè)廢水,在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是適宜的。
活性炭處理廢水具有以下特點(diǎn):能去除許多有機(jī)污染物以及某些重金屬;出水水質(zhì)優(yōu)良,設(shè)施緊湊,占地較;容易建造和運(yùn)轉(zhuǎn);較為經(jīng)濟(jì)。因此,活性炭已廣泛用于染料廢水,火藥化工廢水,含酚廢水,有機(jī)農(nóng)藥廢水,顯影廢水,煉油廢水,印染廢水,合成洗滌廢水,城市污水,重金屬?gòu)U水,含汞廢水,含鉻廢水,含氰廢水,二硫化碳廢水,原子能工業(yè)廢水的處理。另外,活性炭除了作為一種單獨(dú)的方法應(yīng)用外,在某些情況下,也可以與別的處理方法結(jié)合使用。例如,粒狀炭用來(lái)處理生物處理廠的出水,有時(shí)則用于生物處理廠的進(jìn)水。在前一種情況,利用吸附作用去除生物處理后殘留的化學(xué)物質(zhì),如某些工廠的硝化芳烴。后一種情況,吸附的目的是去除如農(nóng)藥廠的氯酚之類對(duì)生物處理過(guò)程有毒或起抑制作用的物質(zhì)。
使用顆粒狀活性炭進(jìn)行廢水處理時(shí),通常是把活性炭裝入填充塔,使原水通過(guò)填充塔進(jìn)行處理,這種處理法有以下幾種。
1、固定床式:
固定床式一般填充塔有二個(gè)或數(shù)個(gè),其中一個(gè)塔作為更換活性炭時(shí)使用。填充塔內(nèi)的活性炭粒徑為8~40號(hào),塔高位1~5m,流速為10~40m/min。原水的供給方法從填充塔上方供給的下流式和從塔的下方供給向上流動(dòng)的上流式。上流式又可分為移動(dòng)層式和流動(dòng)層式。
2、流動(dòng)床式:
這是在流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行吸附的方法,因此即使吸附速度慢也能用少量的活性炭處理,有希望降低基本建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。另外,不產(chǎn)生猶豫隨原水流入的懸浮物質(zhì)和微生物、藻類的繁殖而引起的吸附層與堵塞現(xiàn)象,即使在大型裝置中夜不容易產(chǎn)生水淹偏移,所以能長(zhǎng)期地穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。
應(yīng)用工藝條件要求該產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用時(shí),一切工藝條件必須滿足以下要求,方可正常使用而達(dá)到理想效果。如某項(xiàng)條件達(dá)不到要求,可采取特殊措施達(dá)到。根據(jù)近幾年來(lái)幾百家化肥廠應(yīng)用的實(shí)踐總結(jié),同樣的產(chǎn)品質(zhì)量,因工藝條件的差別,其終效果就出現(xiàn)成倍至數(shù)倍的不同,可見(jiàn)該產(chǎn)品的應(yīng)用方法及工藝條件是至關(guān)重要的。
1、空速:300-600h-1(一般情況下)城市煤氣應(yīng)用為≤100h-1;
2、25-100℃(佳32-52℃);
3、硫化物及氧含量比值:1:2以上。
4、相對(duì)濕度≥70%(但不帶液態(tài)水進(jìn)入活性炭床層);
5、壓力:≤8.0Mpa;
6、線速度:≤0.1m/s城市煤氣應(yīng)為0.01-0.05m/s;
7、裝填方法:裝填前必須先過(guò)篩,除去因搬運(yùn)儲(chǔ)存時(shí)產(chǎn)生的粉塵。裝填時(shí)不準(zhǔn)從上口直接到入,活性炭應(yīng)在炭層表面均勻散開(kāi),防止氣體偏流,使活性炭不能同時(shí)全部發(fā)揮作用。裝填后,投運(yùn)前,應(yīng)放空吹出空氣及除去炭粒表面粘附的炭粉,防止炭粉吹至下工段而影響生產(chǎn)。
8、有效脫硫床層高徑比:1.5~2.5;
9、氣體中酸堿性要求:如該氣體中不含堿性氣體成份,
3、移動(dòng)床式:
移動(dòng)床式是使原水從輸入向上流動(dòng)進(jìn)行吸附處理的方法。飽和后的活性炭間歇地由塔底小量的排出,每次都由塔頂補(bǔ)充等量的新的活性炭。通常每天從塔鐘排出5%的廢活性炭1~2次。也有將吸附飽和的活性炭連續(xù)地從吸附塔排出。飽和活性炭連續(xù)排出的方法是活性炭以層狀沿原水流動(dòng)方向或沿相反的方向進(jìn)行移動(dòng),在移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行吸附,飽和活性炭的排出和新活性炭的補(bǔ)充是連續(xù)進(jìn)行的。移動(dòng)式與再生裝置相連,再生裝置有效地使飽和的活性炭再生。再生費(fèi)用比固定床式便宜些。
我公司生產(chǎn)的煙氣脫硫活性炭采用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤或配煤為原料,經(jīng)嚴(yán)格的工藝(原煤破碎活性炭工藝為:破碎、篩分、炭化、篩分、活化、后處理、破碎篩分、包裝。柱狀活性炭工藝為:預(yù)破、制粉、混捏、成型、陳化、炭化、篩分、活化、后處理、篩分、包裝)和先進(jìn)的設(shè)備精制而成,外觀為暗黑色柱狀顆粒或不定型顆粒狀。該產(chǎn)品具有微孔發(fā)達(dá)、孔隙結(jié)構(gòu)更適合氣相吸附、比表面積大、吸附力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、耐受高溫高壓、不易破碎易再生、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。煙氣脫硫活性炭廣泛應(yīng)用于熱力電廠、煉油、石油化工、化纖工業(yè)中的煙氣脫硫,化肥工業(yè)中原料氣脫硫,煤氣、天然氣脫硫及其它化學(xué)工業(yè)中的氣體脫硫,是制作二硫化碳的佳添加劑。
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