如何選用活性炭吸附裝置治理VOCs有機廢氣
發(fā)布時間：
2017-10-18
活性炭吸附技術是一種成熟的治理VOCs廢氣的凈化技術，由于該技術可以較徹底地凈化廢氣，特別是可以對大風量、低濃度廢氣的進行徹底凈化，并滿足凈化后達標排放，因此該技術比其它技術顯現(xiàn)出更大的優(yōu)勢?；钚蕴课絻艋b置早已應用于對VOCs有機廢氣的凈化或回收等領域，尤其是在包裝涂層、石油化工、合成纖維、電子制造、醫(yī)藥化工、膠粘劑生產(chǎn)等行業(yè)得到廣泛的應用。同時，活性炭吸附凈化技術是目前國內(nèi)處理化工行業(yè)VOCs有機廢氣中最常用、最安全、最保險的一種治理技術。
1、活性炭吸附裝置的種類
常見的活性炭吸附裝置分為顆?；钚蕴?GAC)吸附裝置和活性炭纖維(ACF)吸附裝置。如下圖：
2、活性炭材料吸附的原理
活性炭吸附材料主要有：顆?；钚蕴?GAC)、活性炭纖維(ACF)、蜂窩狀活性炭等等。
顆?；钚蕴?GAC)和活性炭纖維(ACF)是經(jīng)過特殊的工藝處理制成的兩種形態(tài)和性能不同的吸附材料 ,吸附材料內(nèi)含有豐富的微孔結構 ,這些人眼看不到的微孔，能夠依靠分子力 ，吸附VOCs有機廢氣分子 ,從而達到凈化的目的。
活性炭吸附過程包括吸附凈化和脫附再生：
l 吸附凈化過程是將VOCs有機廢氣通過抽氣風機送入到凈化裝置的吸附床 ,有機廢氣分子在通過吸附床時被活性炭所吸附，從而使廢氣得到凈化 ,凈化后的氣體直接達標排放，即完成凈化過程。
l 脫附再生過程是當吸附床內(nèi)的活性炭吸附有機分子達到允許吸附量時 ,該吸附床已經(jīng)不能再繼續(xù)進行吸附操作 ，而轉(zhuǎn)入脫附再生過程，否則會造成凈化后排放氣體不達標。脫附再生使吸附在活性炭中的有機物脫附出來，以恢復活性炭的吸附活性，達到使吸附床能夠循環(huán)吸附的目的。
3、顆?；钚蕴?GAC)吸附裝置和活性炭纖維(ACF)吸附裝置的特點
3.1、顆粒活性炭(GAC)吸附裝置：
l 使用的吸附材料為柱狀的顆?；钚蕴浚w?；钚蕴恐泻形⒖住⒅锌缀痛罂准炊喾N吸附孔，適合吸附苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、正己烷、環(huán)己烷、庚烷、120#汽油、溶劑油、三氯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烷、二氯乙烷等VOCs有機廢氣。
l 正常使用情況下顆?；钚蕴康氖褂脡勖鼮?-4年。
l 顆?；钚蕴?GAC)吸附器多為臥式或立式罐體結構，一般采用不銹鋼或碳鋼制作，可以承受一定的壓力。吸附床層多為顆?；钚蕴科戒伓逊e而成，平鋪堆積在不銹鋼網(wǎng)吸附床上。
l 整套裝置采用自動控制閥門和PLC控制報警系統(tǒng)，裝置可全自動的連續(xù)運行。
l 整套裝置可以安裝在地面或夠承重的樓頂，采用露天安置。
3.2、活性炭纖維(ACF)吸附裝置
l 使用的吸附材料為氈狀的活性炭纖維，活性炭纖維中主要含微孔一種吸附孔，這種均一的微孔結構，決定了更快的吸附速度和更高的吸附率，這種微孔適合吸附氯苯、四氯化碳、醋酸乙酯、甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮(MEK)、環(huán)己酮、甲醇、乙醇、異丙醇等VOCs有機廢氣。
l 正常情況下活性炭纖維的使用壽命為4-5年。
l 活性炭纖維(ACF)吸附器多為立式箱體結構，箱體可以是方形或圓柱形的，一般均是采用不銹鋼制作，不能承受較大壓力，一般受壓就幾十千帕。
l 吸附床層由氈狀的活性纖維纏繞在中空圓環(huán)籠狀的吸附床鋼網(wǎng)上而成，稱為吸附芯。每個吸附器內(nèi)含有多個吸附芯。中空圓環(huán)籠狀的吸附床有利于吸附熱的及時排出。
l 整套裝置采用自動控制閥門和PLC控制報警系統(tǒng)，裝置可全自動的連續(xù)運行。
l 整套裝置可以安裝在地面或夠承重的樓頂，采用露天安置。
4、活性炭吸附床的脫附再生
由于活性炭的吸附容量是有限的，在有機物排放量較大的情況下，最原始的經(jīng)常換炭式的非再生活性炭吸附器極易達到飽和，從而很快失去吸附作用。經(jīng)常性的更換活性炭，既浪費大量的人力物力，又產(chǎn)生大量的固廢，因此這種非再生性的活性炭吸附方法會逐漸被環(huán)保管理部門所淘汰。
我們所推薦的活性炭吸附凈化裝置，活性炭不用經(jīng)常性更換，且活性炭具有再生功能。只有在活性炭吸附效果變得較差后，我們才建議更換活性炭，一般3-5年才更換一次。
活性炭吸附材料再生的方法有加熱吸附材料再生和使吸附材料減壓再生：
l 加熱吸附材料再生方法中，常見的為采用高溫飽和水蒸氣或熱的氣體直接吹掃吸附材料進行再生。也有采用熱傳遞方式間接加熱吸附材料進行再生的，但是這種脫附方式的效果很差，費時耗能。
l 減壓再生就是抽真空再生，采用真空泵對吸附器密閉抽真空，使吸附在活性炭內(nèi)的有機分子被抽逸出來。這種減壓脫附的方式在冷凝法油氣回收裝置中配套使用的較多。
我們所推薦的活性炭吸附凈化裝置，是采用高溫飽和水蒸氣直接吹掃吸附床加熱再生，或采用熱的氮氣直接吹掃吸附床加熱再生的方式，這兩種再生方式既安全，效果也好。
采用水蒸氣再生時，會產(chǎn)生蒸汽冷凝廢水;如果凈化對象是非水溶性的有機氣體，所產(chǎn)生的冷凝水通過重力分層后可以直接排放，同時也可以回收有機溶劑，不會產(chǎn)生二次污染。如果凈化對象含有水溶性的有機氣體，所產(chǎn)生的冷凝水中會含有有機溶劑，不可以直接排放，必須經(jīng)過提純后入廢水系統(tǒng)集中處理。因此，對于無法處理這個污染冷凝廢水的企業(yè)，的確是個問題。
采用熱氮氣吹掃活性炭再生方式不會產(chǎn)生廢水，但是處理相同的有機廢氣時，凈化裝置的成本投入會比水蒸氣脫附裝置的更大。具體選用哪一種脫附再生方式的活性炭吸附凈化裝置，要根據(jù)實際情況來綜合決定，一個是客戶所需處理的有機廢氣的組分，另外就是客戶計劃投入的資金等因素。較大的化工廠一般都有污水集中處理池，也可以不必考慮所處理廢氣的溶解性，凈化裝置所產(chǎn)生的廢水直接入廢水池，這樣可以節(jié)省很多投入資金。
5、活性炭吸附凈化裝置應用的主要領域
5.1、應用在溶劑回收或油氣回收的場所：
由于活性炭吸附凈化方式為非破壞廢氣源的一種凈化方式，不像燃燒等方式，因此在有機廢氣組分比較單一的場合(廢氣中含有1-2種溶劑)，活性炭吸附凈化裝置能夠回收到一定量的有機溶劑，回收溶劑有的可以直接回用，或經(jīng)過精餾塔提純后回用。因此，活性炭吸附凈化裝置是一種能夠產(chǎn)生較大回收經(jīng)濟效益的裝置，因此被國內(nèi)很多企業(yè)廣泛采用。列舉一個例子：2009年，浙江溫州的一個包裝材料廠，該廠排放廢氣源組分為120#溶劑汽油，該企業(yè)投資一百多萬，購買安裝了一套顆?；钚蕴?GAC)吸附凈化裝置，裝置運行投產(chǎn)后，每天可以回收到1.5噸左右的120#溶劑汽油，當時120#溶劑汽油價格為0.9萬元每噸，除去運行成本，才幾個月該廠就回收了投入成本。
5.2、應用在工業(yè)企業(yè)VOCs有機廢氣排放需要治理的場所：
這類企業(yè)所排放的有機廢氣量大、濃度很低，采用活性炭吸附凈化裝置，運行能耗低，每天使用脫附蒸汽的量很小，所產(chǎn)生的冷凝廢水相應也很少，每天一般0-2噸廢水，有的企業(yè)內(nèi)本來就有廢水集中處理池，這么點廢水很好處理。有些稍大一些的化工企業(yè)，擔心安全問題，規(guī)定不允許安裝RTO等凈化裝置，只允許安裝活性炭吸附凈化裝置，可見活性炭吸附凈化裝置的安全性是得到大家一致認可的。有的企業(yè)無法提供用于吸附床脫附的高溫水蒸氣，這時我們可以為客戶設計一套采用氮氣脫附的活性炭吸附凈化裝置，同時也解決了避免產(chǎn)生廢水二次污染的問題。由于各個企業(yè)所排放的有機廢氣組分不同，以及具備裝置運行的公用工程條件不夠，因此實際選用哪種活性炭吸附凈化裝置時也會有不同。
目前國內(nèi)在VOCs有機廢氣治理方面介紹有很多種工藝和方法，許多環(huán)保裝置供應商也魚目混雜，搞得我們廣大企業(yè)主不知道如何選正確用廢氣凈化裝置。 以上是我們?yōu)閺V大VOCs有機廢氣排放企業(yè)提供的一點參考資料，希望對大家有點用處!
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