活性炭和碳分子筛处理填埋气的工艺流程

活性炭和碳分子筛处理填埋气的工艺流程

国外如美国、荷兰、奥地利和德国已在使用将填埋场气体转化达到天然气质量的设备。处理后的气体可以达到天然气的质量，而且可以用在任何按照天然气设计的标准设备中而不需要进一步的处理，其甲烷气体的含量大约在85%～90%之间。

处理工艺包括活性炭吸附和分子筛处理，以及液体溶剂或水萃取两个步骤。下图中给出了利用活性炭和碳分子筛处理气体的流程。利用活性炭吸附硫化氢和有机硫化合物的工艺已经运用了很长的时间，填埋场气体脱硫工艺是应用多孔的碘注入的活性炭作为吸附和催化的场所。在催化吸附工艺的过程中，硫化氢在有氧和活性炭催化剂的作用下被氧化成单质硫。硫化氢的催化氧化方程式如下：
 
反应过程产生的单质硫被吸附，而反应过程的另外一个产物水则从活性炭的表面解析出来。在通过固定的吸附床后剩余的硫化氢的浓度就已经降到不足1mg/m3。由于在反应过程中进行的是缺氧氧化，所以只能注入一定数量的氧气。一般采用两个固定吸附床，以便在一个床吸附饱和后切换到另一个床吸附。当进气硫化氢浓度为5×10-6且反应单元运行六个月以上时一般就要切换了，饱和的活性炭可以扔掉也可以再生后重复利用。

各种有机物的去除是在第二步处理过程中运用选择类型的活性炭完成的。这种类型的活性炭用在废气治理和溶剂再生中，用以吸附烃类和卤带烃类物质。有机物被活性炭吸附，吸附能力决定于污染物的类型和数量，在实际的应用中还与操作的方式有关。

处理工艺过程的设计要基于被处理的填埋场气体中待去除物质的最低和最高浓度，还要考虑吸附平衡，解析的能量等问题。污染物负荷应在0.1%～40%之间变化，而且物质的沸点越高则允许的负荷就越大。碳分子筛选择压力吸附工艺

填埋场气体的预处理工艺可以提高甲烷气体的比例，比如用碳分子筛进行的选择压力吸附工艺以去除二氧化碳，当二氧化碳被压缩到5～10hPa时就能被吸附在碳分子筛上，少量的氮气和氧气也会积累并被去除。反向的压力则能清洗饱和的碳分子筛，这些积累的气体成分(CO2，N2，O2)此时就会被释放到空气中去。还可以选择物理的或是化学的方法来清洗分子筛，例如用化学方法清洗时是用清洗剂固定二氧化碳。物理清洗是利用压力水在10～30hPa的条件下进行的，清洗后甲烷的产量明显提高。