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溪云環(huán)保：活性炭吸附法（廢氣預(yù)處理
、工藝流程等）

瀏覽量：8787 發(fā)布日期：2019-11-20 22:58:29【大中小】

當(dāng)前我國VOCs排放涉及的行業(yè)廣

，且各行業(yè)排放的VOCs種類繁多、成分復(fù)雜

，常見的有烴類

、醇類、醚類

、酯類等

。加油站、裝修

、餐飲

、干洗、噴涂

、化工等生產(chǎn)或使用有機(jī)溶劑的行業(yè)都會產(chǎn)生VOCs排放

。

此外，VOCs治理技術(shù)體系復(fù)雜

，涉及十多種技術(shù)及組合技術(shù)

，一般一個環(huán)保治理企業(yè)只能掌握一種或幾種技術(shù)。

溪云環(huán)保：活性炭吸附法（廢氣預(yù)處理<div id= 、工藝流程

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今天分享的是目前工業(yè)VOCs治理的主流技術(shù)之一：活性炭吸附技術(shù)

。

活性炭是應(yīng)用最廣泛的吸附劑，其生產(chǎn)和使用可以追溯到19世紀(jì)

?div id="jfovm50" class="index-wrap">；钚蕴恐员粡V泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔，且表面積巨大

。典型活性炭的孔徑分布及其與其他吸附劑的比較如下圖所示

。

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圖源《吸附劑原理與應(yīng)用》

，[美]Ralph T.Yang著

據(jù)了解

，活性炭吸附技術(shù)是VOCs治理的主流技術(shù)之一，技術(shù)成熟

、簡單易行

、治理成本低、適應(yīng)范圍廣，在所有的治理技術(shù)中占有非常大的市場份額

，在涂裝

、包裝印刷、石油化工

、化學(xué)品制造

、醫(yī)藥化工和異味治理等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

但由于業(yè)內(nèi)人員對活性炭的基本性能

、活性炭吸附技術(shù)的適用范圍和使用條件等缺乏規(guī)律性認(rèn)識

，在活性炭選型、工藝設(shè)計和凈化裝備設(shè)計中存在較大隨意性
，造成凈化設(shè)備效率低
，存在安全隱患

，活性炭再生更換困難等問題

。市場上很多環(huán)保公司對活性炭吸附技術(shù)過于低估（簡單誤認(rèn)為活性炭吸附技術(shù)無非就是簡單的吸附—脫附）

。

行業(yè)的種種不規(guī)范及工藝混亂

，導(dǎo)致目前不少地方環(huán)保主管部門陷入了“聞炭色變”的誤區(qū)。滿足當(dāng)前國內(nèi)VOCs污染實際治理工程的實際需要

，正確引導(dǎo)行業(yè)規(guī)范活性炭在揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）凈化中的應(yīng)用

，顯得至關(guān)重要

。

吸附法主要適用于低濃度氣態(tài)污染物的吸附分離與凈化

，對于高濃度的有機(jī)氣體

，一般情況下首先需要經(jīng)過冷凝等工藝進(jìn)行“降濃”處理，然后再進(jìn)行吸附凈化

。對于“油氣”等高濃度VOCs氣體的凈化

，也可以采用吸附法（降壓解吸再生），但對活性炭有一些特殊的要求

。

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、工藝流程

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圖：活性炭吸附裝置，圖源網(wǎng)絡(luò)

廢氣的預(yù)處理

（一）污染物濃度要求

除溶劑和油氣儲運(yùn)銷裝置的有機(jī)廢氣吸附回收外

，進(jìn)入吸附裝置的有機(jī)廢氣中有機(jī)物的濃度應(yīng)低于其爆炸極限下限的25%。當(dāng)廢氣中有機(jī)物的濃度高于其爆炸極限下限的25%時

，應(yīng)使其降低到其爆炸極限下限的25%后方可進(jìn)行吸附凈化

。

對于含有混合有機(jī)化合物的廢氣，其控制濃度P應(yīng)低于最易爆炸組分或混合氣體爆炸極限下限值的25%

，即P<min(Pe ,Pm)×25%

，Pe為最易爆組分爆炸極限下限值（%），Pm為混合氣體爆炸極限下限值，Pm按照下式進(jìn)行計算：

Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn)

式中：

Pm ——混合氣體爆炸極限下限值

，%

，P2，…

，Pn ——混合有機(jī)廢氣中各組分的爆炸極限下限值

，%

V1，V2

，…

，Vn ——混合有機(jī)廢氣中各組分所占的體積百分?jǐn)?shù)，%

n ——混合有機(jī)廢氣中所含有機(jī)化合物的種數(shù)

。

（二）氣體溫度要求

進(jìn)入吸附裝置的廢氣溫度宜低于40℃

。

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(三)廢氣濕度對活性炭吸附性能的影響

、由于活性炭表面通常含有大量的含氧基團(tuán)

，一般活性炭均具有較強(qiáng)的吸水能力，與有機(jī)物產(chǎn)生競爭吸附作用

。

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、工藝流程

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2、活性炭中含有灰分（金屬氧化物）

，提高了其吸水能力

。

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如何提高活性炭的疏水性能

（1）原材料的影響：如煤種的影響

、瀝青基球型活性炭具有較好的疏水能力

；

（2）高碘值活性炭（揮發(fā)份低）的疏水能力通常要優(yōu)于低碘值的活性炭；

（3）對活性炭進(jìn)行表面疏水改性

，去除或減少表面含氧基團(tuán)

、降低灰分（金屬氧化物）。

（四）顆粒物的含量要求

進(jìn)入吸附裝置的顆粒物含量宜低于1mg/m3

。

粉塵：細(xì)顆粒物（化工

、家具等）

漆霧顆粒物（形成氣溶膠）：影響最大

絮狀顆粒物：印刷

、橡膠、化纖等生產(chǎn)過程產(chǎn)生

（五）廢氣成分的影響

、活性炭的“中毒”（或劣化）：

高沸點（或“半揮發(fā)性”）物質(zhì)再生困難

，在活性炭上聚集，如硅烷

、油脂等化合物

，需要通過冷凝、過濾

、吸附等預(yù)處理首先進(jìn)行去除

；

發(fā)生聚合反應(yīng)，造成在活性炭上聚集

，如甲醛

、苯乙烯等；

二硫化碳（硫化氫）等吸附反應(yīng)形成單質(zhì)硫的聚集

。

在吸附氣體中即使含有微量的高分子物質(zhì)或聚合性物質(zhì)

，在活性炭中聚集，也會很快引起活性炭吸附性能急劇下降

。

、活性炭的反應(yīng)活性（催化性）：

活性炭表面具有催化活性，會與一些化合物部分進(jìn)行氧化

、水解等催化反應(yīng)

。

典型反應(yīng)：

（1）乙酸乙酯、乙酸丙酯等易發(fā)生水解反應(yīng)形成有機(jī)酸

；

（2）MEK（甲乙酮）

、MIBK（甲基異丁基酮）易被氧化形成有機(jī)酸和丁二酮；環(huán)己酮氧化或聚合形成環(huán)亞己基環(huán)己酮

；

（3）甲醛

、苯乙烯等易發(fā)生聚合反應(yīng)；

（4）其他：如樹脂生產(chǎn)中的添加劑帶入二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺在活性炭上會發(fā)生水解生產(chǎn)二甲胺

，造成臭氣排放問題

。

造成的問題：

（1）回收的溶劑變色、發(fā)臭（如包裝印刷廢氣）

；

（2）聚合后難再生

，造成活性炭中毒（劣化）

（3）反應(yīng)放熱，造成活性炭著火

。

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