炼油废水活性炭纤维快速脱附技术研究.pdf

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1、第39卷第5期当代化工Vo1．39，No．52010年1O月ContemporaryChemicalIndustryOctober，2010炼油废水活性炭纤维快速脱附技术研究郭宏山(中国石化股份有限公司抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺113001)摘要：对吸附剂吸附平衡状态的分析表明活性炭纤维具有特殊的孔结构和表面性质，这种性质决定可对其进行快速脱附再生。以炼油污水为吸附对象，进行了活性炭纤维的过热蒸汽再生、电流加热再生、电加热再生、微波再生等技术研究，结果表明：电流加热、电加热、微波方法均能达到快速脱附再生的目的，并具有良好的应用前景。关键词：活性炭纤维；脱附再生

2、；过热蒸汽(空气)；电流加热；电加热；微波中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1671—0460(2010)05—0560—03活性炭纤维是继粉状和颗粒活性炭之后出现实质上，这一切都是由吸附剂结构性质所决定的，的一种新型吸附材料，主要以纤维素、酚醛树脂、聚通常的吸附剂，如活性炭，其吸附位是由呈高斯分乙烯醇、人造丝、煤焦油沥青、废棉纱等为原料，经布的大孔、中孔和微孔构成的，液体吸附质在吸附过适当预处理、碳化和活化后制成。尽管同属碳材过程中需要发生四个步骤，即从液相扩散至活性炭料，但其与常规活性炭相比却有着孔径均匀、呈单外表面；从外表面扩散至大孔表面；穿过大

3、孔扩散分散态微孔分布且主要分布于纤维表面的独特性至中孔表面并进行吸附；穿过中孔扩散至微孔表面质，因而达到吸附平衡后，采用适合的方法可快速并进行吸附。在这些步骤中，所有发生的表面吸附解吸出吸附表面上的吸附物，使活性碳纤维得到有均是瞬间完成的，而起到控制作用的仅是吸附质在效再生。本文在对、衙陛碳纤维吸附平衡状态分析的大孑L中的扩散，也就是决定吸附速度的关键。随着基础上，以炼油污水为吸附对象，进行了活性炭纤过程的发生，借助于与吸附剂表面的亲和作用，所维的过热蒸汽再生、电流加热再生、电加热再生、微发生吸附的吸附质与在微孔和中孑L内表面上的反波再生等技术研究。向扩散达到动

4、态平衡，吸附剂的吸附作用终结，这时需要引用外力将被吸附的吸附质从吸附剂内表1活性炭纤维吸附平衡状态分析面解吸出来，使吸附剂脱附再生。最常采用的方法通常的吸附剂，如活性炭等，主要由大孔(50是热再生，通过高温水蒸汽将吸附质热解和气提出100nrn)、中孔(2～50rim)和微孔(2nl'n以下)组成。去，但由于如前所述吸附剂的多孔分布结构，决定对于吸附质来说，大孑L主要是吸附质的通道，对吸了吸附质再生困难、解吸不彻底、再生时间长以及附容量贡献甚微，只用于控制吸附速度；中孔一般随之带来的高温焚化、损失率高等问题。其它诸如是先进行多层表面物理吸附，然后发生毛细管凝溶剂

5、再生、CO溶剂超临界萃取、湿式氧化等再生方聚，也可作为大分子的吸附位；微孔一般符合微孔法也因产生相似或其它的问题难以得到应用。容积填充吸附理论，主要决定着吸附剂的总吸附表综上所述，为有效解决液体介质吸附平衡后的面和孑L容。因此从吸附容量考虑，良好的吸附剂应吸附剂的再生，必须选用孑L分布单一的吸附剂，以具有较多的微孔和中孔，尽量减少大孔。但减少大消除扩散阻力。孔较为重要的一面“吸附速度”似乎常为人们所忽2过热蒸汽(空气)脱附再生视，设计者已习惯对吸附剂采用“处理气体介质达到吸附平衡需几分钟、处理液体介质(如水)要几小过热蒸汽(空气)再生是利用吸附剂达到平衡时至十几

6、小时”的应用经验，而对于达到吸附平衡，后所吸附的介质在过热蒸汽或空气作用下进行热特别是在处理液体介质时吸附剂的再生感到无措。解和气提，从吸附剂中解吸出去。再生效果通常与收稿日期：2010-07．16作者简介：郭宏山(1967一)，男，辽宁抚顺人，高级工程师，1989年毕业于大连理工大学环境工程专业，主要从事石油化工领域的废水处理技术研发、技术推广以及环境影响评价等工作，已发表论文l2篇，获省部级科研成果奖励2项、国内发明专利授权l0余项。电话：0413—6389237，E—mail：guohongshan2003@126．com。郭宏山：炼油废水活性炭纤维快速脱

7、附技术研究吸附质的性质，特别是挥发性有关。由于活性炭纤间较长。第三，水蒸汽的存在，不利于有机吸附质的维是疏水性的，所吸附的有机组分具有良好的挥发热解，吸附剂再生效率受到一定影响。第四，解吸再性，用一般的过热水蒸汽或空气均能得到良好的解生下来有机组分全部溶入饱和蒸汽中，需要冷凝处吸效果，如US5607595提出的用100～120℃下的理。第五，根据脱附机理(高压对脱附极其不利)和水蒸汽完成活性炭纤维吸附和去除自来水的游离活性炭纤维吸附剂的可压实性，解吸再生过程中应氯、三卤甲烷和臭味性物质等的再生【”。而有些有机尽可能降低过热蒸汽压力，这对于许多工业企业来物尽管挥发

8、性较强，但由于含有特殊的