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通過現(xiàn)場調(diào)查、事故發(fā)生時的生產(chǎn)情況、以前的異常情況分析,推測了這幾種活性炭吸附罐著火的直接原因:溫度較高,工作條件復(fù)雜的廢氣在經(jīng)過活性炭處理(吸附)過程(物理和化學(xué))后,會產(chǎn)熱。長時間不換活性炭,灰分較高,床層散熱不好,對對流散熱不利。使熱氣在床層中積聚并形成局部熱點。使其達(dá)到活性炭自燃點,或使其達(dá)到混合有機(jī)氣體閃點的溫度。與此同時,部分空氣進(jìn)入廢氣和可燃物形成性混合物,終引發(fā)事故。(當(dāng)然靜電也可以成為可能的點燃源)
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活性炭吸附是一種放熱過程,有機(jī)物吸附和氧化釋放大量熱量。對某些成分復(fù)雜的化合物(可能發(fā)生不相容反應(yīng)而放熱),活性炭表面的吸附和反應(yīng)釋放出大量熱量,特別是在廢氣中化學(xué)物質(zhì)濃度較高時。它的放熱過程是否能到達(dá)著火點,取決于終的熱量平衡,即是否能及時地將熱量傳遞出去。吸附時熱轉(zhuǎn)移的途徑主要是對流遷移;對流場不佳(風(fēng)量不大)時,隨著熱量的累積,碳床層內(nèi)的溫度會上升到其燃燒溫度,導(dǎo)致可燃混合氣體燃燒或活性炭自燃。
當(dāng)碳表面(carbo surface)和被吸附分子(adsorbate molecule)之間的距離很遠(yuǎn)時,倫敦分散力就會產(chǎn)生,這種力的大小取決于被吸附分子中所有相關(guān)原子與活性碳表面碳原子的密切接觸程度。在較高的接觸度下,該力較大,同時活性炭對該分子的吸附能力較強(qiáng)。
氣相和液相吸附
活化碳對氣相(gas phase)的吸附性除了與其接觸表面積有關(guān)外,還與被吸附化合物的分壓(partial pressure)有關(guān)。在活性碳表面,當(dāng)分壓高于該化合物的蒸汽壓時,該化合物就會逐漸縮合到活性碳中,直到達(dá)到壓力平衡。相反,如果分壓較低,該化合物的一部分將與活性碳表面分離,直到達(dá)到新的壓力平衡。
ye相(liquidphase)對活性碳的吸附具有與氣相相似的性質(zhì)。其吸附能力與被吸附化合物的溶合力(solvated force)密切相關(guān)。在水溶液中,當(dāng)被吸附的化合物的溶合力小于吸附力(adsorbability)時,就會逐漸將其富集到活性碳中。說明了為什么“疏水”化合物在水中容易被活化碳吸附而去除的主要原因。
實際上,活化碳吸附物質(zhì)的能力,完全是倫敦分散力與氣相蒸氣壓,或與液相溶合力,互相「角力」的結(jié)果。在倫敦分散力較大時,即可表現(xiàn)為對氣體或液體分子的吸附能力。溫度的升高可使氣相蒸汽壓力和液相溶合力增強(qiáng),但倫敦分散力不受影響,因此可以通過加熱的方式使氣體或液體分子與活性碳表面分離,這種反向操作稱為脫附(deadsorption)。
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除霧天氣
煙中水蒸氣的相對密度為0.804 kg/m3,比氣體輕,離開煙筒后極易上升,與自然超低溫氣體混和減溫后,水蒸氣飽和態(tài)冷時懷疑為水珠,水珠的相對密度為0.804 kg/m3,微粒較小,相對密度遠(yuǎn)大于氣體大,水珠在地球大氣層中漂浮積聚,產(chǎn)生霧,大霧危害航行,高速交通,根據(jù)風(fēng)、雨、雪可被吹落或凝固,遇靜溫度時,大霧就像一個大外罩,自身就會溶解,又會吸收其它細(xì)顆粒物,又會隔絕其外擴(kuò)散,形成霧霾天氣,這就是我國常見霧霾的成因和全過程。煙氣脫白以去濕為主,能去霧,減少強(qiáng)對流天氣,非常關(guān)鍵的是能以低成本協(xié)同完成、、氮氧化合物、重金屬超標(biāo)、有機(jī)污染物等成分的達(dá)標(biāo)及極低近零排放,使環(huán)保從單純的資金投入轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪?jīng)濟(jì)效益。
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節(jié)約用水
通過以下方法可以估算出,在我國,每年由人為因素排放到空氣中的水分超過160億噸。
一是煤化、熱電廠制造行業(yè):每點燃一噸標(biāo)煤,濕煙氣除濕一噸,循環(huán)冷卻水玻璃鋼冷卻塔排水管5噸,煤化、熱電廠制造行業(yè)每年排入大氣的水份超過120億噸。
二、鋼鐵企業(yè):生產(chǎn)1噸鋼,釋放1.5噸水;整個制造業(yè)每年排放大約10億噸水。
三、煤焦化制造行業(yè):每濕熄焦碳1噸,排出0.5噸水;交流排煙道氣脫硫塔,干法脫硫均排出水;煤焦化制造行業(yè)累計排出的水超過2億噸,每年排入大氣。
四、燃燒:每點燃1立方米,可產(chǎn)生2立方1.55 KG的水蒸氣,全國每年排放的水蒸氣超過2億噸。
此外,還生產(chǎn)混凝土、裝飾建材、稀有金屬、石化設(shè)備及其他制造業(yè)。