废气治理工艺活性炭附法工作原理及介绍

废气净化的主体工艺一活性炭吸附法根据本项目中的喷漆废气，既含有一定浓度的固体颗粒物（过喷漆雾）又含 有一定浓度的有机溶剂，通常选用干式过滤除漆雾（漆雾捕集+过滤箱）+活性炭 吸附浓缩+催化氧化的组合工艺。活性炭吸附是实现该有机废气达标排放的关键， 通过活性炭表面巨大的比表面积所引起的巨大吸附能力，将有机溶剂分子有效吸 附，但活性炭的吸附容量是有限的，吸附饱和后的活性炭不具有吸附净化有机废 气的功能；通过活性炭吸附装置可以实现将废气量体积浓缩到原有风量的几十分之一， 因此减少催化氧化装置近十倍的处理风量和设备造价；同时活性炭吸附装置可以 实现将有机物浓度浓缩至原始浓度的十倍以上，该浓度可实现催化氧化装置的氧 化热平衡，即催化氧化开始起燃后的运行过程中无需外加热量，从而实现降低运 行费用之目的。一、活性炭的再生工艺一催化氧化法通常活性炭的脱附再生有两种方式，即：蒸汽再生和催化氧化再生。1、蒸汽再生方式的介绍（1）蒸汽再生方式是八十年代就已经投放市场，吸附一般采用是颗粒状活 性碳，其设备阻力很大，主排风机运行费用高。（2）因为颗粒状的活性碳的活性问题，其比表面积小，对苯系物（苯、甲 苯、二甲苯）吸附效率不高（在15-18%左右），所以设备净化效率一般不会超过 85%，（3）因为颗粒活性炭的孔径很小，使用一段时间以后有机溶剂及一些杂物 （如少量进入设备的漆雾）会迅速的被堵塞，净化效率会随着时间迅速的降低，再生的使用寿命相对较短（一般在2-3年），且脱附再生时间比其他方式要相对 较长。（4）蒸汽脱附再生的操作相当繁琐（蒸汽阀门的条件、冷凝分离系统的手 工操作等等），需要1 -2两个人员定岗操作，（5）蒸汽再生后冷凝回收的溶剂有三种处理方式 添置精馏设备进行分离才能重新使用，（一般喷漆废气再生产生的溶剂在 市场上很难二次利用，因为里面的成分混杂了很多其他的污染物）。 送到垃圾处理厂焚烧。 和煤炭混合在一起送人锅炉氧化。（6）会产生废水二次污染的问题，废水需要达标排放处理。（7）需要配置一套专用于活性炭再生的锅炉或蒸汽发生器。（8）设备内部防腐必须处理好，否则设备易锈蚀，使用寿命相对缩短。2、催化氧化再生方式的介绍（1）催化氧化再生方式是九十年代初投放市场，吸附采用新型活性炭吸附 材料一蜂窝状活性炭，其与粒（棒）状相比具有：优良的热力学性能、低助力、 低消耗、对苯系物的高吸附率等。其拥有优良的吸附性能，结构为多孔蜂窝状， 具有孔隙结构发达，比表面积大，流体阻力小等优点。该产品特别适用于大风量、 低浓度的有机废气净化治理；目前该设备己在我国汽车、印刷、塑胶、五金、电 子等行业得到成熟应用近20年。主要技术性能如下表。表2-3蜂窝状活性炭的性能参数主要成份蜂窝状活性炭规格100X100X100mm壁厚0.50.6mm密度(380-450)kg/m3;孔数150孔/平方英寸比表面积700m2/g苯吸附量N25%空塔风速阻力490Pa抗压强度正压 0.9MPa ；侧压 0.3MPa脱附温度120 度使用寿命800010000h（2）吸苯效率高（一般在25-30%左右），设备净化效率可达到90%。（3）活性炭投资费用相对较高，但使用时间相对延长（一般4-5年）（4）催化氧化脱附再生的操作简便，脱附时采用PLC程序控制，只要调试 期间设定加热温度，脱附风机自动随脱附温度的变化而启动和关闭。（5）经过十多年的改进和发展，已有多重安全保护措施确保设备不存在安 全隐患。（6）脱附时当有机溶剂返还至催化氧化时会产生大量的热量，催化氧化的 加热系统会自动停止，从而减少运行费用。（7）采用催化氧化再生，不会产生二次污染。经过综合分析，选择催化氧化法作为活性炭的再生工艺二、活性炭工作原理：含有机物的废气经风机的作用，经活性炭吸附层，利用活性炭多 微孔比表面积大的吸附能力强将有机物质吸附在活性炭微孔内，洁净 气被排出；经一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时 有机物已经被浓缩在活性炭内。再利用催化氧化对饱和活性炭进行脱 附再生，重新投入使用。待处理的有机废气经引风机作用，先经过预处理过滤装置去除废气中 的粉尘及杂质部分，否则直接吸附会堵塞活性炭的微缩孔，从而影响 吸附效果甚至失效，经过初步过滤后“相对纯净的有机废气”进入吸 附装置进行吸附净化处理，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其 内部，洁净气体通过烟囱排放到大气中，经过一段时间吸附后，活性 炭达到饱和状态，按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后 待用的活性炭床进行交替切换。CO自动升温将热空气通过从活性炭 中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废 气