如何選用活性炭吸附裝置治理VOCs有機(jī)廢氣
發(fā)布時(shí)間：
2017-10-18
活性炭吸附技術(shù)是一種成熟的治理VOCs廢氣的凈化技術(shù)，由于該技術(shù)可以較徹底地凈化廢氣，特別是可以對(duì)大風(fēng)量、低濃度廢氣的進(jìn)行徹底凈化，并滿足凈化后達(dá)標(biāo)排放，因此該技術(shù)比其它技術(shù)顯現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)?；钚蕴课絻艋b置早已應(yīng)用于對(duì)VOCs有機(jī)廢氣的凈化或回收等領(lǐng)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(yīng)用。同時(shí)，活性炭吸附凈化技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)處理化工行業(yè)VOCs有機(jī)廢氣中最常用、最安全、最保險(xiǎn)的一種治理技術(shù)。
1、活性炭吸附裝置的種類
常見(jiàn)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：顆粒活性炭(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(guò)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(jié)構(gòu) ,這些人眼看不到的微孔，能夠依靠分子力 ，吸附VOCs有機(jī)廢氣分子 ,從而達(dá)到凈化的目的。
活性炭吸附過(guò)程包括吸附凈化和脫附再生：
l 吸附凈化過(guò)程是將VOCs有機(jī)廢氣通過(guò)抽氣風(fēng)機(jī)送入到凈化裝置的吸附床 ,有機(jī)廢氣分子在通過(guò)吸附床時(shí)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(dá)標(biāo)排放，即完成凈化過(guò)程。
l 脫附再生過(guò)程是當(dāng)吸附床內(nèi)的活性炭吸附有機(jī)分子達(dá)到允許吸附量時(shí) ,該吸附床已經(jīng)不能再繼續(xù)進(jìn)行吸附操作 ，而轉(zhuǎn)入脫附再生過(guò)程，否則會(huì)造成凈化后排放氣體不達(dá)標(biāo)。脫附再生使吸附在活性炭中的有機(jī)物脫附出來(lái)，以恢復(fù)活性炭的吸附活性，達(dá)到使吸附床能夠循環(huán)吸附的目的。
3、顆粒活性炭(GAC)吸附裝置和活性炭纖維(ACF)吸附裝置的特點(diǎn)
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?，顆?；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(jī)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(jié)構(gòu)，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(dòng)控制閥門和PLC控制報(bào)警系統(tǒng)，裝置可全自動(dòng)的連續(xù)運(yùn)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(jié)構(gòu)，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(jī)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(jié)構(gòu)，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?qǐng)A環(huán)籠狀的吸附床鋼網(wǎng)上而成，稱為吸附芯。每個(gè)吸附器內(nèi)含有多個(gè)吸附芯。中空?qǐng)A環(huán)籠狀的吸附床有利于吸附熱的及時(shí)排出。
l 整套裝置采用自動(dòng)控制閥門和PLC控制報(bào)警系統(tǒng)，裝置可全自動(dòng)的連續(xù)運(yùn)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(jī)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(dá)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(fèi)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(huì)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(jiàn)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(jìn)行再生。也有采用熱傳遞方式間接加熱吸附材料進(jìn)行再生的，但是這種脫附方式的效果很差，費(fèi)時(shí)耗能。
l 減壓再生就是抽真空再生，采用真空泵對(duì)吸附器密閉抽真空，使吸附在活性炭?jī)?nèi)的有機(jī)分子被抽逸出來(lái)。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?dú)庵苯哟祾呶酱布訜嵩偕姆绞?，這兩種再生方式既安全，效果也好。
采用水蒸氣再生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生蒸汽冷凝廢水;如果凈化對(duì)象是非水溶性的有機(jī)氣體，所產(chǎn)生的冷凝水通過(guò)重力分層后可以直接排放，同時(shí)也可以回收有機(jī)溶劑，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。如果凈化對(duì)象含有水溶性的有機(jī)氣體，所產(chǎn)生的冷凝水中會(huì)含有有機(jī)溶劑，不可以直接排放，必須經(jīng)過(guò)提純后入廢水系統(tǒng)集中處理。因此，對(duì)于無(wú)法處理這個(gè)污染冷凝廢水的企業(yè)，的確是個(gè)問(wèn)題。
采用熱氮?dú)獯祾呋钚蕴吭偕绞讲粫?huì)產(chǎn)生廢水，但是處理相同的有機(jī)廢氣時(shí)，凈化裝置的成本投入會(huì)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(shí)際情況來(lái)綜合決定，一個(gè)是客戶所需處理的有機(jī)廢氣的組分，另外就是客戶計(jì)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(yīng)用的主要領(lǐng)域
5.1、應(yīng)用在溶劑回收或油氣回收的場(chǎng)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(jī)廢氣組分比較單一的場(chǎng)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(jī)溶劑，回收溶劑有的可以直接回用，或經(jīng)過(guò)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(jì)效益的裝置，因此被國(guó)內(nèi)很多企業(yè)廣泛采用。列舉一個(gè)例子：2009年，浙江溫州的一個(gè)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(wàn)，購(gòu)買安裝了一套顆?；钚蕴?GAC)吸附凈化裝置，裝置運(yùn)行投產(chǎn)后，每天可以回收到1.5噸左右的120#溶劑汽油，當(dāng)時(shí)120#溶劑汽油價(jià)格為0.9萬(wàn)元每噸，除去運(yùn)行成本，才幾個(gè)月該廠就回收了投入成本。
5.2、應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)VOCs有機(jī)廢氣排放需要治理的場(chǎng)所：
這類企業(yè)所排放的有機(jī)廢氣量大、濃度很低，采用活性炭吸附凈化裝置，運(yùn)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(yīng)也很少，每天一般0-2噸廢水，有的企業(yè)內(nèi)本來(lái)就有廢水集中處理池，這么點(diǎn)廢水很好處理。有些稍大一些的化工企業(yè)，擔(dān)心安全問(wèn)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(jiàn)活性炭吸附凈化裝置的安全性是得到大家一致認(rèn)可的。有的企業(yè)無(wú)法提供用于吸附床脫附的高溫水蒸氣，這時(shí)我們可以為客戶設(shè)計(jì)一套采用氮?dú)饷摳降幕钚蕴课絻艋b置，同時(shí)也解決了避免產(chǎn)生廢水二次污染的問(wèn)題。由于各個(gè)企業(yè)所排放的有機(jī)廢氣組分不同，以及具備裝置運(yùn)行的公用工程條件不夠，因此實(shí)際選用哪種活性炭吸附凈化裝置時(shí)也會(huì)有不同。
目前國(guó)內(nèi)在VOCs有機(jī)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(yīng)商也魚(yú)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(jī)廢氣排放企業(yè)提供的一點(diǎn)參考資料，希望對(duì)大家有點(diǎn)用處!
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