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用於去除 H2S 和 VOC 的活性炭

日期 :2025-10-13
分類: 活性炭
厭氧消化產生的沼氣不僅含有有價值的甲烷 (CH₄) 和二氧化碳 (CO2),還含有大量雜質,在將氣體用作燃料或升級為生物甲烷用於電網注入之前,必須去除這些雜質。在這些污染物中,揮發性有機化合物 (VOC) 和硫化氫 (H2S) 給生物甲烷生產設施帶來了最重大的挑戰。

浸漬活性炭

專門的 H2S 去除碳是通過浸漬製成的,在這一過程中,活性炭用鹼性化學物質處理,與硫化氫發生反應,將其轉化為穩定的、不揮發的化合物,並保留在碳結構中。
常見的浸漬化學品
類型 氫氧化鈉 (NaOH) 氫氧化鉀 (KOH) 碳酸鉀 (K2CO₃) 碘化鉀 (KI)
機制 2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O 2KOH + H2S → K2S + 2H2O K2CO₃ + H2S → K2S + H2O + CO2 H2S 催化氧化為元素硫
加載內容 5-15%重量 6-18%重量 8-20%重量 1-5%重量
優點 經濟高效、高反應性、廣泛應用 比 NaOH 容量更高,動力學更快 防潮性能好,性能穩定 催化作用,效率非常高
最適合 中等 H2S 濃度 (500-3,000 ppm) 高 H2S 濃度 (>3,000 ppm) 高濕度沼氣流 超低 H2S 要求(<1 ppm 出口)

此類活性炭經過特殊加工,具有高比表面積和微孔結構。專為高效去除H2S而設計,可用於污水處理廠、冶煉廠等含H2S廢氣處理,特別適用於生物甲烷廠硫化物控制,去除效率是普通活性炭的40-50倍。

原裝活性炭沼氣淨化用活性炭

為了有效去除沼氣應用中的 VOC,我們建議使用碘值≥800 mg/g 的顆粒活性炭,優質產品的碘值≥1,000 mg/g。
較高的碘含量與以下因素相關:
• 更大的微孔體積可捕獲小VOC分子
• 更大的總表面積可實現最大吸附位點
• 增強芳香族化合物(苯、甲苯、二甲苯)的處理能力
• 更好地保留酯、酮和有機酸

4mm 圓柱形顆粒活性炭因其性能和實用性的最佳平衡而成為我們去除沼氣 VOC 的主要推薦產品。
尺寸 4±0.5毫米
碘值 900-1,100 毫克/克
表面積 1,000-1,200平方米/克
硬度

≥95%

灰分含量 ≤8%(煤基)或≤3%(椰殼)
水分 ≤5%

優化設計與加載策略

為了最大程度地提高效率和成本效益,我們建議將吸附容器裝載在兩個不同的層中,每層針對特定的污染物組。

推薦的容器配置

進氣口 (含有 H2S + VOC)
上層:高碘 VOC 碳
4mm 圓柱形顆粒 |碘≥900mg/g
去除:矽氧烷、苯系物、酯類、有機酸
典型床深度:400-800 毫米

下層:除 H2S 碳
用 KOH/NaOH/K2CO₃ 浸漬
去除:硫化氫 (H2S)
典型床深度:300-600 毫米

清潔氣體出口 (H2S <4 ppm,VOC <5 mg/Nm³)


為什麼此配置最有效

順序兩層加載策略具有幾個關鍵優勢:
首先去除 H2S(底層)
氣體進入容器並立即接觸下部的除硫化氫碳。鹼浸漬碳與硫化氫發生化學反應,將其轉化為穩定的硫化物鹽(Na2S、K2S),並保留在碳結構中。這可以防止 H2S 到達上層 VOC 碳層。
VOC去除第二層(頂層)
去除H2S後,部分淨​​化的氣體向上流入VOC去除碳層。在這裡,高表面積碳通過范德華力和孔捕獲物理吸附有機化合物。該層處理矽氧烷、芳香族化合物和其他揮發性有機物。
VOC碳的保護
通過首先去除 H2S,我們可以防止其占據 VOC 碳中的吸附位點,從而使 VOC 碳僅對有機化合物起作用。這最大限度地利用了兩種碳類型。
獨立更換
兩層系統允許根據每種碳類型的單獨飽和率進行監測和更換,而不是在只有一種成分突破時更換所有碳。 根據動態吸附容量計算,H2S吸附通常更快達到飽和,需要優先監測。如果單獨使用活性炭處理效果不夠,可與前置鹼洗塔(去除酸性氣體)或後端催化氧化(分解殘留VOC)組成多級淨化系統。

結論

在竹林炭素,二十多年來,我們致力於開發和提供專門針對沼氣淨化挑戰而設計的活性炭解決方案。 有關沼氣淨化挑戰的具體問題,請聯繫我們的工程團隊:info@zhulincarbon.com或致電+86-19949132731.

詢價:

客戶可以購買同時處理揮發性有機化合物 (VOC) 和硫化氫 (H2S) 的單一活性炭嗎?
活性炭主要依靠孔隙來吸附不同的氣體,因此一種活性炭可以同時吸附兩種氣體。但原活性炭去除H2S的能力很小。如果客戶想要更好的效果,建議購買兩種活性炭進行吸附。


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