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山東本藍(lán)環(huán)保設(shè)備科技有限公司[活性炭吸附箱] [活性炭吸附塔]

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活性炭吸附裝置事故原因及分析

更新時(shí)間:2021-06-22 08:44????瀏覽:
活性炭吸附裝置事故原因及分析
 
用活性炭處理有機(jī)廢氣是企業(yè)控制揮發(fā)性有機(jī)化合物的常用方法。目前,活性炭吸附裝置基本上用于電子廠廢氣處理和化工行業(yè)廢氣處理的組合工藝中?;蚓o急疏散系統(tǒng)末端的VOCs處理,將使用活性炭吸附箱。因此,作為一種廣泛應(yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)化合物處理市場(chǎng)的活性炭吸附工藝,很少有人能完全掌握其廢氣處理系統(tǒng)的安全性。針對(duì)企業(yè)使用活性炭處理有機(jī)廢氣的安全問(wèn)題,結(jié)合企業(yè)廢氣處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備維護(hù)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),從以下幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。
 
一、活性炭的制備及***性
 
活性炭是一種經(jīng)過(guò)***殊處理的碳。有機(jī)原料(果殼、煤、木材等。)在隔***空氣的條件下加熱,還原非碳成分(這個(gè)過(guò)程稱為碳化),然后與***定氣體反應(yīng),表面被侵蝕,形成微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu)(這個(gè)過(guò)程稱為活化)。因?yàn)榛罨^(guò)程是一個(gè)微觀過(guò)程,即***量分子碳化物的表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕,活性炭表面有無(wú)數(shù)細(xì)小的孔隙。
 
活性炭表面的微孔***多直徑在2 ~ 50 nm。即使少量的活性炭也有巨***的表面積,每克活性炭的表面積為500 ~ 1500 m2?;钚蕴繋缀跛械膽?yīng)用都是基于活性炭的這一***性。
 
基于此,將顆?;钚蕴坑糜谟袡C(jī)廢氣的處理,使氣流通過(guò)活性炭層被吸附,進(jìn)而降低有機(jī)廢氣的濃度。吸附過(guò)程是污染物分子吸附在固體表面的過(guò)程,分子自由能會(huì)降低。因此,吸附過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程,釋放的熱量稱為污染物在固體表面的吸附熱。
 
活性炭除了物理吸附VOCs外,活性炭本身和吸附的有機(jī)物也會(huì)隨著氧氣緩慢氧化,其較***的比表面積也會(huì)加劇這一氧化過(guò)程。此外,當(dāng)廢氣中含有一些不相容的化學(xué)物質(zhì)時(shí),不相容反應(yīng)會(huì)在活性炭的催化下加速。這些都是放熱過(guò)程,也會(huì)造成活性炭的蓄熱風(fēng)險(xiǎn)。
 
二、活性炭吸附裝置事故原因及分析
 
參考以往活性炭罐和儲(chǔ)罐的事故現(xiàn)場(chǎng),***多具有以下***點(diǎn):
 
***多數(shù)事故發(fā)生在夏季高溫季節(jié),事故當(dāng)天溫度高,陽(yáng)光直射時(shí)間長(zhǎng),白天平均溫度在32℃以上。
 
燃燒活性炭吸附罐中的活性炭很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更換,灰分雜質(zhì)多。
 
通過(guò)活性炭吸附箱的廢氣成分復(fù)雜。它含有丙酮、乙酸乙酯、醇類、二氯甲烷、有機(jī)胺、酸性廢氣和堿性廢氣。
 
事故當(dāng)天廢氣濃度波動(dòng)較***,均發(fā)生在低工況,廢氣量減少,部分空氣直接進(jìn)入廢氣。
 
結(jié)合事故發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、生產(chǎn)情況和以往的異常情況分析,推測(cè)這些活性炭吸附罐火災(zāi)爆炸的直接原因是:高溫下活性炭處理(吸附)工況復(fù)雜的廢氣過(guò)程中的熱量(物理和化學(xué))。由于長(zhǎng)期未更換活性炭,灰分高,床層散熱差,不利于對(duì)流散熱。熱量在床內(nèi)積聚,并在其中形成局部熱點(diǎn)。結(jié)果,其溫度達(dá)到活性炭的自燃點(diǎn)或混合有機(jī)氣體的閃點(diǎn)。同時(shí),部分空氣進(jìn)入廢氣,與可燃物質(zhì)形成爆炸性混合氣體,***終導(dǎo)致事故發(fā)生。(當(dāng)然靜電也可能是可能的點(diǎn)火源)
 
活性炭吸附是一個(gè)放熱過(guò)程,有機(jī)物的吸附和氧化會(huì)釋放出***量的熱量。對(duì)于一些成分復(fù)雜的化合物(可能會(huì)產(chǎn)生不相容的反應(yīng)并放出熱量),活性炭表面的吸附和反應(yīng)會(huì)釋放出***量的熱量,尤其是廢氣中的化學(xué)物質(zhì)濃度較高的情況下。放熱過(guò)程能否達(dá)到燃點(diǎn),取決于***終的熱平衡,即熱量能否及時(shí)轉(zhuǎn)移走。在吸附過(guò)程中,除熱的方式主要依靠對(duì)流。對(duì)流不利時(shí)(風(fēng)量小),熱量積聚,炭床內(nèi)溫度會(huì)上升到其著火溫度,導(dǎo)致可燃廢氣混合物著火或活性炭自燃。

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