活性炭用于液相回收与分离比较常见,在印刷业(详见活性炭在印刷厂溶剂回收装置中的应用)、橡胶工业、合成树脂工业等行业中,往往使用比较有限的几种溶剂。回收溶剂不仅具有很高的技术经济效益,而且保护环境,有重要的社会意义,今天我们说说活性炭吸附法回收溶剂。
回收溶剂的方法有冷凝法、吸收法和吸附法。冷凝法得到的溶剂含水少、易于精制、回收费少,但回收率低,在溶剂浓度高的领域操作有发生爆炸、火灾的危险,且只适用于高浓度气体的处理,对低浓度气体是不可取的方法。吸收法适应范围较窄,只限于处理象低级醇及有机酸、含氮化合物等溶剂。而利用回收溶剂活性炭可以回收所有的溶剂,而且效率较高,尤其是对低浓度溶剂气体的回收,其回收率远高于前两种方法。
有机溶剂蒸汽和空气组成的混合气体中,活性炭对组成空气的成分(氮、氧、二氧化碳等)的吸附力小,并且即使吸附后也易被分子量大的溶剂分于置换。低浓度溶剂气的活性炭吸附法回收中,可以比较容易地使溶剂浓度降到几ppm。而用冷凝法(例如回收甲苯、己烷),即使冷却到-10℃,甲苯和己烷还是分别以4000ppm、 3000ppm的相当高的浓度排出。显然,在以防治公害为目的的回收中,活性炭吸附法显示其优越性。但随溶剂浓度的降低,回收价值也降低,经济效益较差,因此需要选择具有回收价值的溶剂浓度。
活性炭吸附处理之前,原始气体一般处理程序如下:
(1)除尘、除湿。用于一般溶剂回收的活性炭,在相对湿度55%以上或残留水分0.15kg/kg炭以上时,对溶剂的吸附力会迅逮降低;当活性炭表面附着的水分过多时,溶剂的吸附也将发生困难。为此必须考虑原始气体的除湿及活性炭的干燥。
(2)调整温度。一般非极性、高沸点的溶剂如甲苯、二甲苯等,温度对活性炭吸附的影响较小。但对己烷、丙酮等低沸点溶剂,温度的影响非常大。特别在规定的排气浓度仅几ppm的装置中,必须按操作负荷设计最适宜的温度。
(3)除去妨碍吸附的物质,主要是高沸点组分、树脂等大分子。
(4)采取防爆措施,包括调节在四氢峡喃、二氧杂环己烷等中的氧分压。
溶剂回收装置的设计依据:
(1)被处理气体的量、湿度、温度、溶剂成分以及溶剂浓度等原始气休条件。
(2)要达到的回收率或净化率。
(3)最终产品的纯度或溶剂产品的要求。
活性炭吸附法的回收率一般达95%~99%,从吸附器出来的气体中溶剂剩余含量不超过0.5kg/ L。活性炭吸附法作为一种优越的溶剂回收方法,正被推广利用。