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环保你问我答(8)--活性炭续

 昵称50786598 2024-05-11 发布于江西
看过上一篇的朋友,应该记得我开篇讲过几个动静模型的问题。没有看过的请移步环保你问我答(7)--活性炭
本篇内容将涉及这部分内容。
活性炭在很多场景里有过应用,在焚烧还没成为主流工艺以前就是它在很多其他组合工艺以后把关的。在焚烧高效工艺流行以后,仍然没有退出历史舞台,可见生存价值是有的。具体就看掌勺的人怎么用了。生命力如此强,还是要归功于价格便宜,效果好。
当然因为便宜也不乏乱用的,反正便宜。就像你们老板即使没事都喜欢让你加班一样,为啥因为便宜……不好意思扎心了!
可能从转轮应用广泛以后,活性炭就走上了冲锋陷阵的排头兵了。转轮的应用实践证明有许多问题还没有攻克,成分复杂的废气,对转轮不可预见性损伤导致的严重的损失,成了很多同行的心头恨。这种情况下,就会有人想到了代偿机制了。那么同为吸附材料的活性炭,那么便宜自然而然的成了这个代偿牺牲品了。也就是这时候就有了不成文的规律,就是遇到有一些高沸点,难处理的成分时,都把活性炭放在转轮前面做挡箭牌。
通常的工艺流程:多级过滤+活性炭+转轮+RTO/CO
这就是为什么很多方案设计里,活性炭被放在转轮前面的原因了。那么想一想我前面提过的动静模型,这样用法就一定对吗?
支持这个方案,有三个逻辑:
1.高沸点物质必须先经过活性炭,且一定会被活性炭吸附,而且不容易脱除。
2.低沸点物质是可以通过活性炭的。
3.这个方案,甲方一定觉得很合理。
这个方案在我这里,认知经历了几个阶段:
1.哎呦,不错哦!
初期我也觉得这个是个好办法。
2.活性炭真伟大!
中期我慢慢理解活性炭在这个方案中的作用和优点
3.活性炭挺憋屈!
现在我又觉得活性炭是不是被误解一般的在被利用了。
想一个问题:
按照这个方案的逻辑,你觉得这个活性炭要不要换?多久换?换多少?成本最低?固废处理量最少?
一般不知道的会半年甚至一年更换一次。
知道的会根据给的废气成分以及排量,核算一下活性炭的吸附容量再来推算活性炭穿透时间(这里的穿透时间是相对于高沸点物质而言)。
那么我最新的观点认为,上面两个都不一定科学。
1.低沸点物质,也是有沸点的,吸附状态下,只有通过加热才脱附下来的物质,常温吸附状态下,吸附饱和状态稳态情况下,只会达到一个吸附和解析的动态平衡状态,永远都无法完全脱除干净。
2.吸附饱和情况下,无论哪种物质,都相对于活性炭是动态吸附解析动态平衡的。(当然我对这一点也持有怀疑态度,我更愿意相信一开始吸附进去的,在没有外在条件改变情况下根本就无法解析出来。)
3.理想化的高沸点物质如何在活性炭中形成积累是一个值得探索的问题。这个问题本身会不会是一个构想,而非真相。
4.低沸点物质或者中高沸点其他物质难道不能在活性炭中形成积累?
5.活性炭本身吸附性是不具备选择性的,没有数据支撑说明,它一定只吸有机物甚至只吸高沸点。
之前一直认为就是当活性碳吸附各种物质直到饱和后,持续的废气输入,高沸点物质会缓慢持续吸附滞留在活性炭中,而已经吸附的低沸点物质会被慢慢的被替换出来。我认为这个是不科学的。即便是分压或者气提各种理论支持,我任然不信这个观点。因为它不能完全清除干净。
好比进洗手间,男女老少都有,坑位不够的话,你会仗着性别或者年龄优势把已在坑位的人拽出来自己蹲还是在门口等着,还是去占用异性的洗手间呢?比喻有点不合适,话也是糙了点,但是理我认为是接近的。
一开始几乎所谓物质都会被活性炭吸附,直到趋于饱和,活性炭会处于不吸附状态(坑位满了)。那后来物质会怎么选?只会穿过。这样活性炭可能长久保持着各种成分都留存在其中而无法脱除。
所以我认为这个方案如何实行的话,应该还要增加配套措施提高活性炭对高沸点物质吸附的利用率。其实我认为即便是这种工艺流程,活性炭也需要有配套的脱附过程加入。理由如下:
1.加入脱附工序以后,定期对活性炭进行脱附,赶出大部分的低沸点物质,留下高沸点物质,提高活性炭吸附容量中高沸点物质的占比。原本100%吸附容量高沸点可能只占5%,低沸点物质可能95%,这样每一次脱附和吸附都能提高活性炭中高沸点物质的占比。
2.转轮的脱附温度一般在180以上,而活性炭的脱附温度可以控制在100℃及以下一个相对比较低的水平,一方面保证安全,另一方面减少高沸点物质损失,增加活性炭中高沸点物质残留。
3.适当的脱附,可以降低活性炭的湿度减少活性炭的吸附容量损失。在很多环境下湿度会致使活性炭的吸附容量下降。
4.温度可以让可能发生聚合反应的提前反应。活性炭即便是代偿机制的牺牲品,也要把它的价值发挥到最大。
5.至于脱附后要进行适度的降温才能恢复功能。
下图是我找的相关论文
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如果你看懂了这篇文章,希望你以后对此作出尝试和改变。不要让活性炭一直处于吸附状态来保护所谓的进口转轮。
当然你也可以说我的一切只是臆想,如果你有证据(评论区提供)或者实践证明我说的不对可以去验证以下几个问题:
1.在活性炭吸附容量周期过了以后,转轮吸附效率有没有变差?
2.按照理论,更换下来的活性炭应该几乎全部为高沸点物质,有没有验证全部为高沸点物质。(我觉得你不会去验证,因为它对你来说没有意义)
3.吸附周期内检测过活性炭进出口的成分变化没有,特别是高沸点的,特别是穿透以后的验证。
如果以上都没有,你没有理由怀疑我说的不对,相反我更认为,这个方案就是个鸡肋。
回归主题,活性炭的应用挺广,科学的使用是环保达标必要保证。
欢迎批评指教!🫶
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​以上配图选自期刊论文截图,侵删。🤝

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