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用于去除 H2S 和 VOC 的活性炭

日期 :2025-10-13
分类: 活性炭
厌氧消化产生的沼气不仅含有有价值的甲烷 (CH₄) 和二氧化碳 (CO2),还含有大量杂质,在将气体用作燃料或升级为生物甲烷用于电网注入之前,必须去除这些杂质。在这些污染物中,挥发性有机化合物 (VOC) 和硫化氢 (H2S) 给生物甲烷生产设施带来了最重大的挑战。

浸渍活性炭

专门的 H2S 去除碳是通过浸渍制成的,在这一过程中,活性炭用碱性化学物质处理,与硫化氢发生反应,将其转化为稳定的、不挥发的化合物,并保留在碳结构中。
常见的浸渍化学品
类型 氢氧化钠 (NaOH) 氢氧化钾 (KOH) 碳酸钾 (K2CO₃) 碘化钾 (KI)
机制 2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O 2KOH + H2S → K2S + 2H2O K2CO₃ + H2S → K2S + H2O + CO2 H2S 催化氧化为元素硫
加载内容 5-15%重量 6-18%重量 8-20%重量 1-5%重量
优点 经济高效、高反应性、广泛应用 比 NaOH 容量更高,动力学更快 防潮性能好,性能稳定 催化作用,效率非常高
最适合 中等 H2S 浓度 (500-3,000 ppm) 高 H2S 浓度 (>3,000 ppm) 高湿度沼气流 超低 H2S 要求(<1 ppm 出口)

此类活性炭经过特殊加工,具有高比表面积和微孔结构。专为高效去除H2S而设计,可用于污水处理厂、冶炼厂等含H2S废气处理,特别适用于生物甲烷厂硫化物控制,去除效率是普通活性炭的40-50倍。

原装活性炭沼气净化用活性炭

为了有效去除沼气应用中的 VOC,我们建议使用碘值≥800 mg/g 的颗粒活性炭,优质产品的碘值≥1,000 mg/g。
较高的碘含量与以下因素相关:
• 更大的微孔体积可捕获小VOC分子
• 更大的总表面积可实现最大吸附位点
• 增强芳香族化合物(苯、甲苯、二甲苯)的处理能力
• 更好地保留酯、酮和有机酸

4mm 圆柱形颗粒活性炭因其性能和实用性的最佳平衡而成为我们去除沼气 VOC 的主要推荐产品。
尺寸 4±0.5毫米
碘值 900-1,100 毫克/克
表面积 1,000-1,200平方米/克
硬度

≥95%

灰分含量 ≤8%(煤基)或≤3%(椰壳)
水分 ≤5%

优化设计与加载策略

为了最大程度地提高效率和成本效益,我们建议将吸附容器装载在两个不同的层中,每层针对特定的污染物组。

推荐的容器配置

进气口 (含有 H2S + VOC)
上层:高碘 VOC 碳
4mm 圆柱形颗粒 |碘≥900mg/g
去除:硅氧烷、苯系物、酯类、有机酸
典型床深度:400-800 毫米

下层:除 H2S 碳
用 KOH/NaOH/K2CO₃ 浸渍
去除:硫化氢 (H2S)
典型床深度:300-600 毫米

清洁气体出口 (H2S <4 ppm,VOC <5 mg/Nm³)


为什么此配置最有效

顺序两层加载策略具有几个关键优势:
首先去除 H2S(底层)
气体进入容器并立即接触下部的除硫化氢碳。碱浸渍碳与硫化氢发生化学反应,将其转化为稳定的硫化物盐(Na2S、K2S),并保留在碳结构中。这可以防止 H2S 到达上层 VOC 碳层。
VOC去除第二层(顶层)
去除H2S后,部分净​​化的气体向上流入VOC去除碳层。在这里,高表面积碳通过范德华力和孔捕获物理吸附有机化合物。该层处理硅氧烷、芳香族化合物和其他挥发性有机物。
VOC碳的保护
通过首先去除 H2S,我们可以防止其占据 VOC 碳中的吸附位点,从而使 VOC 碳仅对有机化合物起作用。这最大限度地利用了两种碳类型。
独立更换
两层系统允许根据每种碳类型的单独饱和率进行监测和更换,而不是在只有一种成分突破时更换所有碳。 根据动态吸附容量计算,H2S吸附通常更快达到饱和,需要优先监测。如果单独使用活性炭处理效果不够,可与前置碱洗塔(去除酸性气体)或后端催化氧化(分解残留VOC)组成多级净化系统。

结论

在竹林炭素,二十多年来,我们致力于开发和提供专门针对沼气净化挑战而设计的活性炭解决方案。 有关沼气净化挑战的具体问题,请联系我们的工程团队:info@zhulincarbon.com或致电+86-19949132731.

询价:

客户可以购买同时处理挥发性有机化合物 (VOC) 和硫化氢 (H2S) 的单一活性炭吗?
活性炭主要依靠孔隙来吸附不同的气体,因此一种活性炭可以同时吸附两种气体。但原活性炭去除H2S的能力很小。如果客户想要更好的效果,建议购买两种活性炭进行吸附。


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