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  • 活性炭吸附技術在VOCs治理中的應用
  • 提到活性炭吸附法,直接印象往往是低端工藝,治理效果差。加之近年來沸石吸附材料的發展迅猛,搭配燃燒法,形成組合工藝成為目前常見的有效治理手段之一。

    盡管如此,目前活性炭吸附工藝在VOCs治理中仍然是主流工藝。

    其實對活性炭的偏見還是來自對其作為吸附材料的認知不夠全面。VOCs治理技術,合適的才是最好的,治理工藝的選擇需要考慮氣源特征(風量、濃度、組分、排放規律)。這篇文章淺談常見活性炭裝置在VOCs治理技術中的應用。

    非再生型活性炭裝置

    非再生型活性炭裝置,采用的是固定床吸附裝置,吸附材料采用蜂窩或柱狀炭。應用場景:1.主工藝系統的應急裝置,用于緊急停車使用。2.超低濃度VOCs的治理,目前各地環保政策不一樣,單級活性炭治理往往不能滿足,需要搭配兩級活性炭或與其他治理技術結合。根據活性炭的動態吸附容量、更換頻率和廢氣排放速率來搭配活性炭填充量,由于活性炭吸附會受到溫度和濕度的影響,實際吸附能力往往會大折扣。

    再生型活性炭裝置

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    固定床吸附(蒸汽解析)系統

    吸附解析,活性炭循環使用應用場景更加廣泛。

    活性炭吸附解析的類型有兩大類

    第一種:變溫吸附(TSA)

    變溫吸附是利用吸附劑的平衡吸附量隨溫度升高而降低的特性,采用常溫吸附、升溫脫附的操作方法。常見脫附方式有熱空氣、熱氮氣以及飽和水蒸氣脫附。其裝置類型也有固定床和流化床系統之分。

    活性炭催化燃燒組合工藝,采用熱空氣進行脫附,雖然是最為常見的VOCs治理工藝,其實際效果并不理想。氣源的組分、濃度,安全性、脫附效率等都影響實際效果,在實際工程中很多活性炭催化燃燒改造系統,此處不做贅述。

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    采用熱氮氣或飽和水蒸氣脫附的往往搭配冷凝系統,來實現對VOCs的回收再利用。由于水蒸氣載熱量大,尤其是其潛熱;且脫附溫度適中,不會破壞有機物,因此水蒸氣是最常用的脫附劑。

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    固定床氮氣脫附系統

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    流化床系統

    相比較焚燒法,回收工藝更能體現環境友好,也實現了對資源的回收利用。據實際工程核算,印刷包裝行業回收法,可以實現乙酸乙酯的mg級排放,使得環保設備可以為企業創收。

    對于適宜回收的工況,環保裝置就不再是企業的負擔。

    第二種:變壓脫附(PSA)

    變壓吸附,加壓吸附,提高吸附容量,減壓解析,進行吸附劑再生。基礎原理是利用吸附劑在不同壓力條件下對不同物質平衡吸附容量的差異為基礎。

    總結

    活性炭吸附裝置在VOCs治理過程的應用廣泛。末端治理中吸附冷凝工藝是一種循環模式,經濟有效的解決污染問題。以上主要是簡要介紹活性炭吸附的幾種應用。活性炭吸附材料同樣可以用在移動床或流化床上。固定床的吸附材料也可以使用其他吸附材料進行代替。能否代替,就是要考慮吸附材料對有機廢氣的選擇吸附性,吸附容量等性能來判斷。


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