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你真的了解活性炭吸附法治理VOCs廢氣嗎？

閱讀：189發(fā)布時(shí)間：2022-3-11

活性炭吸附技術(shù)作為VOCs治理主流技術(shù)之一，其技術(shù)成熟、簡(jiǎn)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*，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(duì)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(shí)，在活性炭選型、工藝設(shè)計(jì)和凈化裝備設(shè)計(jì)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(chǎng)上很多環(huán)保公司對(duì)活性炭吸附技術(shù)過于低估（簡(jiǎn)單誤認(rèn)為活性炭吸附技術(shù)無非就是簡(jiǎn)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(guó)內(nèi)VOCs污染實(shí)際治理工程的實(shí)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(duì)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(duì)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(duì)活性炭有一些特殊的要求。

廢氣的預(yù)處理

污染物濃度要求

除溶劑和油氣儲(chǔ)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(shí)，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(duì)于含有混合有機(jī)化合物的廢氣，其控制濃度P應(yīng)低于易爆炸組分或混合氣體爆炸極限下限值的25%，即P

Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn)

式中：

Pm ——混合氣體爆炸極限下限值，%

P1，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)。

氣體溫度要求

進(jìn)入吸附裝置的廢氣溫度宜低于40℃。

廢氣濕度對(duì)活性炭吸附性能的影響

1、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(jìng)爭(zhēng)吸附作用

2、活性炭中含有灰分（金屬氧化物），提高了其吸水能力。

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(duì)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）。

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）：影響大

絮狀顆粒物：印刷、橡膠、化纖等生產(chǎn)過程產(chǎn)生

廢氣成分的影響

1、活性炭的“中毒"（或劣化）：

高沸點(diǎn)（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*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(huì)很快引起活性炭吸附性能急劇下降。

2、活性炭的反應(yīng)活性（催化性）：

活性炭表面具有催化活性，會(huì)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(huì)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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