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活性炭吸附器在有機(jī)溶劑回收中的應(yīng)用

       溶劑蒸氣與空氣的分離在吸附器里進(jìn)行。吸附器有固定床吸附器、移動(dòng)床吸附器、和流化床吸附器等品種;固定床吸附器又分為立式床吸附器和臥式床吸附器,立式床吸附器又分為立式柱狀吸附器和立式環(huán)狀吸附器。固定床吸附器在國(guó)內(nèi)用得比較多,比較普遍,故重點(diǎn)討論之。
      吸附器的大小設(shè)計(jì)確定,設(shè)計(jì)則要考慮到每天需要回收的溶劑量、生產(chǎn)操作的時(shí)間和活性炭的裝量及吸附率等因素。立式吸附器的優(yōu)點(diǎn)是炭層表面分配比較均勻,一般直徑3-4米,高3-4米,廠房建筑需兩層,炭層厚度1-1.5米,壓力降比較大。臥式吸附器一般直徑是2米左右,長(zhǎng)5-10米,大小由確定的裝炭容量而定。炭層厚度0.6-1米,壓力降比較小。由于臥式吸附器比較低,裝炭量比較多,可露天放置,故用的比較多。
      吸附器里各部分的作用:支撐板是為了撐起活性炭等重物;銅絲網(wǎng)一般有兩層:一層粗,一層細(xì),粗的確保防護(hù),細(xì)的起防漏作用。鋪好銅絲網(wǎng)后,要用自制的三角鉛條壓緊,以防活性炭漏走或被風(fēng)吹走;鵝卵石相對(duì)密度較大,鋪在鋼絲網(wǎng)上除了起壓平以外,脫除時(shí)又可避免水蒸氣直沖活性炭層損壞活性炭。鵝卵石熱阻大,萬一活性炭層起火,它還可以起到部分阻止火力蔓延的作用。安全水管的作用是萬一活性炭層起火,打開安全水管噴水,起到降溫和滅火的作用。防爆孔上裝0.5mm厚的鋁薄作防爆膜,一旦活性炭層起火,氣體體積突然膨脹就會(huì)沖破防爆膜,起安全防護(hù)的作用。
      實(shí)際生產(chǎn)過程所用的活性炭吸附器如此大,裝炭量如此多(立式吸附器一般3噸,臥式吸附器一般5噸甚至更多),生產(chǎn)過程如何管理?筆者認(rèn)為:1.一定要做到不使活性炭粉碎或帶進(jìn)粉塵,粉碎的活性炭和粉塵不但要增加混合氣體通過的阻力,而且在脫除時(shí)還要夾帶水分,很難烘干;2.不要造成活性炭層穿孔短路,一旦發(fā)生短路就會(huì)放走溶劑蒸氣,并且使用很多活性炭還沒有吸附到溶劑蒸氣;3.橫截面這么大,先接觸溶劑蒸氣的先及吸附飽和,飽和的前峰向出口推,不可能平推,總有先抵達(dá)的。故設(shè)計(jì)裝炭容量的時(shí)候,不能用活性炭出廠時(shí)標(biāo)明的動(dòng)吸附率,而要小得多,一般取5%左右。
      裝載活性炭的高度要通過活性炭的混合氣體的速度來決定。經(jīng)研究知道,通過活性炭層的風(fēng)速以0.2-0.4米/秒為宜,小了會(huì)造成熱量積聚,引起火災(zāi)。大小會(huì)造成未吸附完全,溶劑蒸氣跑掉,降低回收率。混合氣體通過活性炭的速度,除了與活性炭的厚度有關(guān)以除,還與吸附器上腔的壓力有關(guān),炭層的厚度固定,內(nèi)壓力越高通過的風(fēng)速越大,反之則小。整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)常變化,造成通過活性炭的風(fēng)速也跟著時(shí)常變化,所以確定活性炭層的基本厚度以后,生產(chǎn)過程需經(jīng)常測(cè)量風(fēng)速,根據(jù)需要經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整。
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