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粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

发布时间:2020-05-22 浏览

粉状活性炭具有发达的孔隙结构,有很大的比表面积。通常粉状活性炭比表面积为450-1800m2/克,孔容积为0.7-1.8ml/克。因此,粉状活性炭是一种良好的吸附剂。由于炭表面有疏水性,所以能够从水溶液中吸附各种物质,借以达到精制液体,回收和分离液体中某些组份的目的。

粉状活性炭与颗粒活性炭相比,有较高的吸附力,吸附时间短,效率高等优点。因此,粉状活性炭广泛地用于液相吸附中。但缺点是间歌式操作,过滤和炭再生较为困难。现将粉状炭处理液体流程及吸附装置作一些介绍。

粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

一、单级处理流程和吸附装置

流程如图1所示,在混合罐中,加入粉状活性炭和未处理液体,让其充分混合和吸附,然后在过滤器中过滤,净化的滤液放入接受罐中,而用过的粉状活性炭弃去或再生处理。

粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

单级处理是在典型的间歇式装置(见图2)中进行的。在混合罐(或处理罐)中,借助搅拌器使炭、液得到充分混合,扩大了炭、液接触面,提高了吸附效果。但是这种搅拌不宜过分剧烈,否则,液体中混入空气,可能导致其组成或杂质的氧化,结果影响液体净化。因此对容易氧化的液体,应当在真空条件下或在惰性气体中进行处理。

粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

通常在混合罐中处理物料的温度,应当与液体需要的温度相适应,在混合过程中,液体需要升温时,可以通过罐内的蒸汽蛇管加热,蒸汽蛇管应装在尽可能低的位置,以便在液面降低时,液体温度保持不变。由于炭用量较少,所以罐内蛇管不会造成炭的堵塞。

达到吸附平衡需要的搅拌时间(接触时间)与液体杂质含量和炭用量有关,在大多数应用中,接触时间为20-30分钟。为保持罐内炭、液的均匀性,过滤时需要继续搅拌物料。

过滤时理想操作条件是:在很大过滤速率下,得到理想的净化效果。一般在实际操作中,对粘性液体的过滤速率为3-4加仑/米2·时,而对粘性小的液体为30-40加仑/米2·时。过滤时的过滤介质是沉积的炭(滤饼),而不是支承炭的滤布。过滤开始时,要求液体压力低,流量小,这时由于滤饼尚未形成,滤液混浊,应返至混合罐中。随着滤饼的形成和增厚,滤液逐渐变清,收集在接受罐中。同时应逐渐增加液体压力,加大液体流量。但是,当粉状活性炭炭粒较粗和液体杂质中含有胶体微粒时,即使滤饼形成后,滤液依旧混浊。对于这种情况,可以采用1/16-1/8英寸大小的助滤剂预先铺在滤布上或加至混合罐中,这样可得到良好的效果。过滤后,用压缩空气和蒸汽加压吹出滤饼中的残液。

二、二级处理液体

1、二级逆流处理

这种处理液体的流程,如图4所示,在混合罐1中,加入未处理液体和用过一次粉状活性炭进行混合吸附,然后过滤,滤液为处理一次液体至混合罐2,滤饼为用过二次粉状活性炭被弃去。在混合罐2中,加入处理过一次液体和新粉状活性炭进行处理,吸附平衡后进行过滤,滤液为脱色液体至下工段,过滤后的炭变为用过一次炭至混合罐1。

粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

2、二级分段处理

两个混合罐中,分别加入新粉状活性炭,不同的是混合罐1中加入的是未处理液体,而混合罐2中加入的是处理过一次液体,从两级过滤器中分出的粉状活性炭为用过的一次炭,都作废炭弃去,后一个过滤器的滤液为净化液体,送至下一工段。如图7所示:

粉状活性炭处理液体流程及吸附装置

三、总结

通常的粉状活性炭常用在液相吸附中。使用时,将粉状活性炭和液体相混合,然后搅拌、过滤或者沉降,后得到处理过的液体。

粉状活性炭具有适用于间歇工艺,易控制加入量,可利用现成过滤设备,价格较低等特点。

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