活性炭在氣相中的應(yīng)用
吸附量小，因此適用于有機(jī)廢氣凈化，且當(dāng)活性炭吸附達(dá)到飽和時(shí)，可用水蒸氣再生，回收有用成分?；钚蕴课椒▽?duì)低濃度溶劑并且對(duì)幾乎所有溶劑都能進(jìn)行有效的處理。特別是低濃度溶劑的活性炭吸附法中，可以比較容易地凈化到mg/kg程度。這種傾向，在以防治公害為目的的回收中，顯示出活性炭吸附法的性。
1.活性炭溶劑回收原理
溶劑回收，是旨在通過(guò)一定的回收工藝將有機(jī)廢氣回收并可以重復(fù)應(yīng)用到生產(chǎn)中，減少大氣污染、降低生產(chǎn)成本?；钚蕴课椒ㄓ糜谌軇┗厥?，是通過(guò)將有機(jī)溶劑蒸氣通入活性炭吸附塔中，利用活性炭?jī)?yōu)良的吸附性能吸附并脫除有機(jī)蒸氣、凈化空氣。吸附飽和的活性炭，可以采用水蒸氣進(jìn)行再生，再生后的活性炭可以循環(huán)使用。
活性炭溶劑回收技術(shù)適合于溶劑蒸氣濃度為1~20g/cm的氣體回收溶劑，而且其回收效率大于90%;溶劑蒸氣濃度與空氣混合物的濃度能夠保持低于爆炸下限，所以生產(chǎn)比較安全;活性炭回收溶劑成本低，工藝簡(jiǎn)單，適用范圍廣。
2.回收溶劑技術(shù)對(duì)活性炭的質(zhì)量要求
活性炭用于溶劑吸附回收，需要循環(huán)使用，所以要求活性炭具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性、吸附容量以及較小的床層阻力。目前我國(guó)溶劑回收用活性炭已大量生產(chǎn)，其中煤基溶劑回收用活性炭生產(chǎn)主要集中在我國(guó)西北寧夏回族自治區(qū)及周邊地區(qū)，年生產(chǎn)能力已超過(guò)8萬(wàn)噸，產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表6-5。與球形活性炭相比，柱狀活性炭存在床層阻力大、氣固接觸面積小等問(wèn)題，國(guó)外開(kāi)發(fā)生產(chǎn)球形活性炭用于溶劑回收，顯著提高溶劑回收效率。但國(guó)內(nèi)活性炭生產(chǎn)企業(yè)，由于沒(méi)有解決球形活性炭的強(qiáng)度問(wèn)題，所以沒(méi)有大規(guī)模的生產(chǎn)。
表6-5 煤基柱狀溶劑回收活性炭主要質(zhì)量指標(biāo)
直徑/mm 堆密度/(g/L) 灰分/% CCL吸附值/% 碘值/(mg/g)
1.5-5 380~520 4~14 60-90 900-1050
除用于溶劑回收的煤基活性炭外，各種常用的溶劑回收用活性炭的性質(zhì)見(jiàn)表 6-6。
表 6-6 常用的各種溶劑回收用活性炭的性質(zhì)
項(xiàng)目 成型顆粒狀 破碎炭 粉末炭 纖維狀炭 球形炭
制造原料材、果殼、果核煤、石油系、木煤、木材殼、果核煤、木材、果合成纖維、石油系、煤瀝青等煤、石油系

溶劑回收通常應(yīng)用小容量固定床吸附器，在大多數(shù)情況下均是立式圓簡(jiǎn)形過(guò)濾器、炭料層高度多為50~100cm，更高的炭層則不常見(jiàn)，活性炭料層常常堆積在由石英礫石或者其他陶瓷材料構(gòu)成的支撐層之上，這種一來(lái)可形成活性炭與置于設(shè)備底部的金屬絲網(wǎng)或多孔飾網(wǎng)直接接觸，從而使被凈化的空氣能較為均勻地分配。這樣支撐層具有蓄熱器的功能，它可在水蒸氣再生的過(guò)程中使其加熱，而后又把熱量傳給空氣，再傳熱使炭層干燥，眾所周知，惰性陶瓷球同時(shí)可作為不固定的羅底織物層的支承層的設(shè)備，
常用柱形活性炭顆粒作填料，因?yàn)橛捎谶@種形狀可以使之建立沒(méi)有通路形成的密實(shí)層。在大多數(shù)情況下、被凈化氣體的流向是自下而上，為了快速吸附蒸氣(例如氯代經(jīng)類(lèi))、物流的線速度約為50cm/s，而對(duì)于吸附其他溶劑的戴氣、則其線速度約為30cm/s。在回收極易揮發(fā)的溶劑時(shí)，可降低物流速度，同時(shí)需要轉(zhuǎn)移空氣流中的熱量，熱量的轉(zhuǎn)移通常是借助于在炭料中配置冷卻蛇管來(lái)實(shí)現(xiàn)。
某些溶劑在同熱的或者潮濕的活性炭接觸的情況下，會(huì)發(fā)生局部分解。例如在用水燕氣再生時(shí)，如含氯烴類(lèi)可分解出鹽酸，醚類(lèi)可被水解，而丙酮，丁酮或者甲基異丁基酮這樣的酮類(lèi)可生成乙酸、二乙酰或者其他的裂解產(chǎn)物。在這些場(chǎng)合利用鋼制成的設(shè)備或是山陶瓷砌成的或者用合成涂料涂層的吸附器。如果空氣中含有腐蝕組分，需在吸附之前去除掉。

活性炭制造回收利用
①回收溶劑的再利用。直接回收的溶劑，往往含有在該溫度下的平衡溶解水分。這個(gè)現(xiàn)象在采用水蒸氣解吸法的場(chǎng)合，是所有溶劑回收裝置的共同點(diǎn)。因此，對(duì)于杜絕水分的產(chǎn)品，在使用回收溶劑時(shí)預(yù)行脫水、燕餾等提純操作。在所含的雜質(zhì)當(dāng)中也可能含有微量金屬、根據(jù)其用途，應(yīng)對(duì)這雜質(zhì)組成進(jìn)行充分研究以后再加以利用。在實(shí)踐中，對(duì)溶劑進(jìn)行回收的炭，特別應(yīng)關(guān)注其吸附性能和脫附性能之間的平衡，好能根寸對(duì)活性炭的孔徑分布進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和調(diào)整，使其對(duì)溶劑的有和吸附量與可脫附量之間的差值)大化;當(dāng)活性炭?jī)H用于溶劑行溶劑無(wú)害化處理(多采用焚燒或催化燃燒)時(shí)，雖然脫附性能亦但要求會(huì)大大低于回收時(shí)的情況。
活性炭回收溶劑技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用
我國(guó)已在諸多行業(yè)如印刷、油漆、橡膠、膠片、石棉制品和合成纖維等成功應(yīng)用活性炭溶劑回收技術(shù)，取得顯著的社會(huì)益。例如杭州新華造紙廠采用活性炭回收技術(shù)后，降低溶劑獲純利潤(rùn)約70萬(wàn)元，同時(shí)周邊大氣環(huán)境顯著改善[6];北京單位采用國(guó)內(nèi)新開(kāi)發(fā)的活性炭溶劑回收技術(shù)后，工作環(huán)境中的大*善、大氣中苯、甲苯等有害物質(zhì)的含量從每立方米幾百毫凈化效率達(dá)90%[8);據(jù)資料介紹、國(guó)內(nèi)某化纖廠采用活性回收二硫化碳，回收率接近90%，減少了大氣污染，顯著改善并降低了生產(chǎn)成本。目前我國(guó)已有許多行業(yè)采用活性炭溶劑回收幾種溶劑，有效減少了大氣污染