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活性炭在石油化工中的应用
发表作者:本站 发表时间:2022-01-12 浏览次数: 24次

 

活性炭品种有:石油化工炭、净水炭、净水用炭、味精炭、黄金炭、空气净化炭、化学试剂炭、油脂脱色炭、电镀炭、糖用炭、电站锅炉原水净化炭、酒类用炭、炭棒用炭、工业用粉炭等。


  石油化工专用活性炭吸附速度快、吸附量大、纯度高、品质均一、机械强度高、耐磨性能好。产品分气相、液相、催化剂及其载体四大系列。


  石油化工专用活性炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造石油化工专用活性炭常用的原炓。石油化工专用活性炭的制造基本上分为两过程,脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃的温度下干燥,並使原有的有机物大約80%炭化。第二过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度(800至1000℃),以烧除其中所有可分解的物质,由此产生发达的微孔结构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。


  在炼油厂和石化厂污水中,工艺污水或含油排水是通常的处理对象。这些污水含有浮游油及悬浮物质要用凝聚沉淀、凝聚加压上浮、砂滤及其组合方法进行预处理,以先除去油分和悬浮物质。


  在此基础上,用石油化工专用活性炭吸附或其组合法处理这些污水更有效。在石化厂污水中,BOD值或BOD/COD比值往往较高,通常用石油化工专用活性炭与活性污泥法等生化处理法配合使用。


  炼油厂废水处理流程按处理深度可分为二级、三级处理(或称为深度处理);按处理方法可分为生化法和非生化法(或称物化法)流程。自80年代中期以来,在炼油厂和石化厂废水三级处理中,往往包括活性炭吸附法,特别是臭氧/活性炭组合法,其应用日渐广泛,而且发展很快。


  油气回收活性炭利用其******的吸附性能,能够有限吸附回收油气,是非常有效果的油气回收技术,一般使用的是压块破碎活性炭,在原材料中加入添加剂,经过炭化、活化加工而成。


  活性炭具有发的孔隙结构,巨大的比表面积,是一种疏水性吸附材料,对于油气回收来说非常适合,利用的活性炭物理吸附,这种吸附力主要是由范德华力引起的,活性炭的吸附性能与其孔径的大小、分布、孔的容量、比表面积有关,碳氢分子直径与活性炭的孔径尺寸愈接近,吸附能力愈强。油气回收活性炭一般选用中孔发达的活性炭,这个活性炭不仅基友强烈的吸附能力,还有很好的脱附能力,实现油气的回收,另外还需具有耐磨性,这就要求活性炭的强度要高。


  油气回收活性炭广泛用于加油站、油库和汽车上,汽车上使用的填装了活性炭的碳罐,能有效的对汽油蒸气进行吸附,防止汽油挥发造成的浪费和污染环境。活性炭罐的吸附原理是:汽车发动机停止工作时,由化油器、汽缸等处挥发出的汽油蒸气被碳罐中的活性炭吸附,发动机工作时又可被吸人的空气脱附并一同进入汽缸燃烧,从而达到防止汽油蒸发的目的。


  活性炭常用的指标是碘值、亚甲蓝吸附值等,不过这些是无法衡量活性炭的油气回收能力的,所以油气回收的检测标准是丁烷有效吸附工作容量(BWC),经过试验标明油气回收活性炭理想的孔径是微孔的上限和中控的下线,所以如何提高活性炭的中空数量是油气回收吸附率的关键。


  活性炭对丁烷的吸附受活性炭比表面积和孔容,特别是中孔孔容的影响,提高活性炭的微孔比表面积和中孔孔容是改进其丁烷吸附性能的关键因素,丁烷吸附过程具有微孔填充和毛细凝聚双重特征:在吸附前期,吸附过程是与比表面有关的微孔填充吸附,而在吸附后期是受孔容控制的毛细凝聚过程。


  由上所述,油气回收活性炭的选择只要遵循中孔发达,良好的耐磨性,吸附能力和脱附能力都******的活性炭即可。


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