制藥工業凈化惰性氣體用脫硫活性炭制備方法及使用問題
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,機械強度好,阻力小,易于再生,高壓、高溫及水浸作用下不易破碎等特點。該產品主要用于各種煤氣、焦爐氣、煙道氣、坑道氣、天然氣等工業、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倍以上對氣體中H2S具有獨特、高效的脫除凈化效果。能反復再生,再生時刻回收高純單質硫。
椰島公司生產的脫硫活性炭孔隙發達,用于化工原料氣體化工合成氣體,制藥工業氣體飲料用二氧化碳氣體及氫氣,氮氣,氯化氫惰性氣體等的凈化及原子設施的凈化,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:
①、比表面積大、吸附值高。作為裝載磺化鈦氰鈷的活性炭,要求亞甲藍吸附值要高,中孔發達,負載量超過普通活性炭。
②、強度好,不易碎。由于負載磺化鈦氰鈷活性炭,要在固定床中反復接受壓力考驗,溶液浸泡,所以要求強度要高,顆粒好是自然形狀。
③、灰份雜質含量少。為了確保催化劑順利進行化學反應,要盡量減少炭中灰份,金屬離子等各種雜質含量。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,避免影響其功能發揮。
均經過嚴格品質控制,具有孔隙發達,灰份低,吸附能力強,脫附性好,表面積大,機械強度高,使用壽命長等多項優點,加上價格低廉,推出南京市場即好評如潮,現已廣泛被用于環保,污水處理,廢水處理,飲用水凈化,空氣凈化,化工,毒氣防護,煙氣脫硫,食品,食品脫色,催化劑載體,醫藥,溶劑回收等多種領域。
脫硫活性炭用途:主要用于水煤氣、焦爐氣、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,特別對硫化氫的脫除。有獨特的高效、高精度的凈化效果。執行標準: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炭化處理,再用水蒸氣活化,經篩分后制成。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,再經干燥、焙燒和過篩后制得。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硫醚。
使用問題:
(1)使用注意事項:在5~60℃溫度范圍內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弱,故其脫硫效果有所下降.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濕度為70%~100%,必要時應適當補充水分。由于活性炭精脫硫劑在制備過程中已適當添加了某些能大大加快脫硫反應的活性組分,因此使用時不需要像活性炭粗脫硫劑那在原料中加入氨。
由于活性炭獨特的比表面積和微孔結構特點,它能吸附高沸點的有機硫化合物,但對COS、CS2低沸點的有機硫化物吸附量很小,而EZX轉化收型多功能精脫硫劑除外。精脫硫劑一般使用壽命可達1~3年不需要再生。但精脫硫劑會因吸附氣體中煤焦油而堵塞孔道影響硫容,還會因氣體中不飽和和烴與之發生聚合反應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預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E2X精脫硫劑組成。該工藝可以10~60℃范圍內,甚至在常溫下實現精脫硫,并同時脫除CS2。由于EZX精脫硫劑對COS、CS2的精脫硫容較低,為2%~3%,故此工藝一般適用于低有機硫含量的工藝氣中,它可將H2S、COS、CS2總硫含量脫至0.1mL/m3。
脫硫基本原理:
1、對氣體中的有機硫的脫除 COS占有機硫的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,反應如下: COS+H2O→H2S+CO2 2H2S+O2→2H2O+2S 根據活性炭的氣相脫硫機理證明:活性炭質量的優劣,主要是由空隙率,比表面積的大小和表面活性的強弱來決定的。
2、對各種氣體中H2S和少量的O2受活性炭表面的催化作用,在常溫,常壓條件下發生下列反應: 2H2S+O2→2H2O+2S 反應生成的水順氣流帶走,生成的單質硫被活性炭吸附,從而達到脫除H2S的目的。
3、再生因活性炭脫硫后,活性炭吸附的是單質硫,根據單質硫的理化特性和活性炭的吸附與解吸基本原理,向活性炭層通無氧高溫氣流,使活性炭與單質硫同時都得到加熱,當溫度升高到325℃以上時,硫被熔化成液體狀態或氣態而從活性炭孔隙中解吸出來,隨過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,氣流越過冷卻水面放空。活性炭得到再生繼續使用,硫被回收。根據以上再生基本原理得知,再生用過熱蒸汽在600℃范圍內,溫度越高越好,再生時間、費用、效率、都與溫度有直接關系。根據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、是一種經濟簡便又無二次環境污染,利國利民,節約能源的理想方法。
活性炭吸附法在給水和廢水處理中已得到廣泛的應用。大量的經驗表明,用活性炭處理許多不同的工業廢水,在技術上和經濟上都是適宜的。
活性炭處理廢水具有以下特點:能去除許多有機污染物以及某些重金屬;出水水質優良,設施緊湊,占地較小;容易建造和運轉;較為經濟。因此,活性炭已廣泛用于染料廢水,火藥化工廢水,含酚廢水,有機農藥廢水,顯影廢水,煉油廢水,印染廢水,合成洗滌廢水,城市污水,重金屬廢水,含汞廢水,含鉻廢水,含氰廢水,二硫化碳廢水,原子能工業廢水的處理。另外,活性炭除了作為一種單獨的方法應用外,在某些情況下,也可以與別的處理方法結合使用。例如,粒狀炭用來處理生物處理廠的出水,有時則用于生物處理廠的進水。在前一種情況,利用吸附作用去除生物處理后殘留的化學物質,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藥廠的氯酚之類對生物處理過程有毒或起抑制作用的物質。
使用顆粒狀活性炭進行廢水處理時,通常是把活性炭裝入填充塔,使原水通過填充塔進行處理,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或數個,其中一個塔作為更換活性炭時使用。填充塔內的活性炭粒徑為8~40號,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的上流式。上流式又可分為移動層式和流動層式。
2、流動床式:
這是在流動狀態進行吸附的方法,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費用和運轉費用。另外,不產生猶豫隨原水流入的懸浮物質和微生物、藻類的繁殖而引起的吸附層與堵塞現象,即使在大型裝置中夜不容易產生水淹偏移,所以能長期地穩定地運轉。
應用工藝條件要求該產品在實際應用時,一切工藝條件必須滿足以下要求,方可正常使用而達到理想效果。如某項條件達不到要求,可采取特殊措施達到。根據近幾年來幾百家化肥廠應用的實踐總結,同樣的產品質量,因工藝條件的差別,其終效果就出現成倍至數倍的不同,可見該產品的應用方法及工藝條件是至關重要的。
1、空速:300-600h-1(一般情況下)城市煤氣應用為≤100h-1;
2、25-100℃(佳32-52℃);
3、硫化物及氧含量比值:1:2以上。
4、相對濕度≥70%(但不帶液態水進入活性炭床層);
5、壓力:≤8.0Mpa;
6、線速度:≤0.1m/s城市煤氣應為0.01-0.05m/s;
7、裝填方法:裝填前必須先過篩,除去因搬運儲存時產生的粉塵。裝填時不準從上口直接到入,活性炭應在炭層表面均勻散開,防止氣體偏流,使活性炭不能同時全部發揮作用。裝填后,投運前,應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。
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、移動床式:
移動床式是使原水從輸入向上流動進行吸附處理的方法。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地從吸附塔排出。飽和活性炭連續排出的方法是活性炭以層狀沿原水流動方向或沿相反的方向進行移動,在移動的同時進行吸附,飽和活性炭的排出和新活性炭的補充是連續進行的。移動式與再生裝置相連,再生裝置有效地使飽和的活性炭再生。再生費用比固定床式便宜些。
我公司生產的煙氣脫硫活性炭采用優質無煙煤或配煤為原料,經嚴格的工藝(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)和先進的設備精制而成,外觀為暗黑色柱狀顆粒或不定型顆粒狀。該產品具有微孔發達、孔隙結構更適合氣相吸附、比表面積大、吸附力強、機械強度高、耐受高溫高壓、不易破碎易再生、使用壽命長等特點。煙氣脫硫活性炭廣泛應用于熱力電廠、煉油、石油化工、化纖工業中的煙氣脫硫,化肥工業中原料氣脫硫,煤氣、天然氣脫硫及其它化學工業中的氣體脫硫,是制作二硫化碳的佳添加劑。
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