东营批发废气处理活性炭

VOCs的污染防治工作逐渐向精细化、规范化的方向发展，除了更加重视源头替代以外，废气的收集和预处理技术越来越受到重视，末端治理技术也越来越规范。
废气收集技术：随着《挥发性有机物无组织排放标准》和《行业挥发性有机物综合治理方案》的发布，加强生产工艺过程控制、强化废气收集以降低无组织排放成为实现VOCs减排的一个重要方面。企业越来越重视废气收集技术的研发积累，包括集风方式、收集系统设计、集气罩选型等。
废气预处理技术：
废气预处理的好坏将直接影响到末端治理的效果。多级干式过滤技术、喷淋吸收技术、冷凝降温除湿技术等废气预处理技术不断发展，其它如除漆雾、除焦油等净化技术成为企业发展的核心技术之一。
三箱式活性炭吸附脱附+RCO催化燃烧设备安装在化工厂区
末端治理技术：吸附、焚烧、催化燃烧和生物净化等传统的治理技术依然是VOCs治理的主流技术。
为克服单一技术的局限性，针对不同条件一般需采用多技术耦合工艺，如吸附浓缩+催化燃烧、吸附浓缩+高温焚烧、吸附浓缩+吸收、低温等离子体降解+吸收等。
不论何种技术，均有一定的适用条件，需要根据技术经济可行性合理选择，并重视各类技术的科学规范应用。

活性炭吸附法
该方法原理是利用活性炭内部孔隙结构发达，有比表面积原理来吸附通过活性炭池的烟气颗粒及分子，活性炭结构如图1。
沥青混合料常见活性炭净化方案如下
沥青烟气首入废气洗涤塔，在废气洗涤塔内沥青烟气中所含的焦油转移到液相(吸收剂)，从而达到净化废气的目的。沥青烟气中的焦油细雾粒被水吸附后，基本不溶于水，也不会发生反应产生大量新的化合物，只是形成浮油漂浮在水面。通过洗涤塔的补水阀补充新水，漂浮的焦油就会顺着洗涤塔的溢流口流出，对其收集再做其他处理。经过废气洗涤塔处理后，废气进入活性炭过滤棉进行吸附，较大粒径的污染物被吸附，然后进入到活性炭颗粒吸附层。由于活性炭固体表面上存在未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质及气味从而被吸附。废气经活性炭吸附塔后，净化气体通过风机的作用高空达标排放。
活性炭吸附法安全性高，通常净化效率可达70%~80%，但随活性碳逐渐饱和而迅速下降，需定期更换活性炭，产生二次固废，运行维护成本很高。

活性碳吸附废气处理： 它对200mg/m³浓度以下的废气处理效果明显，处理成本低。但是对高浓度的处理由于要经常更换活性炭，耗材使用及饱和后的活性炭危废处置费用都非常高。缺点：吸附量小，物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能；
吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可能吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；
光氧催化废气处理设备：投入成本及运行成本也比较低，但是对废气300-500mg/m³以上的浓度的废气治理不是太，需要和其它废气处理工艺结合使用。特别是对喷漆行业，由于含有大量漆雾会粘附在灯管上，大大降低光氧设备的处理效率，其前面要有水帘柜或喷淋塔先处理掉漆雾。
催化燃烧工艺（RCO）：是近几年年内发展起来的新技术，净化率高，适应性强，能耗在燃烧法中低，适用于石油、化工、橡胶、油漆，涂料、制鞋粘胶、塑胶制品、印铁制罐、印刷油墨、电缆及漆包线等生产线的废气处理，尤其适用于需要热能回收的企业或烘干线废气处理，可将能源回收用于烘干线，从而达到节约能源的目的。
可处理的有机物质种类=。催化剂价格较贵，且要求废气中不得含有会导致催化剂失活的成分。催化燃烧工艺虽然目前来看处理效果高但是它的投入成本特别高

在物理上，活性炭通过范德华力或伦敦色散力与材料结合。
活性炭不能很好地与某些化学物质结合，包括醇类、醇类、氨、强酸和强碱、金属以及大多数无机物，如锂、钠、铁、铅、砷、氟和硼酸。活性炭确实能很好地吸收碘，事实上，碘值mg/g (ASTM D28标准方法试验)被用作总表面积的指标。活性炭可作为各种化学物质的底物，提高其吸附某些无机(和有机)化合物的能力，如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲醛(HCOH)、汞(Hg)和放射性同位素碘-131 (131I)。这种性质称为化学吸附。
柱状活性炭处理工厂废气时关于它的广泛应用
活性炭的化学活化:先用磷酸或氢氧化钾、氢氧化钠或氯化锌盐等化学物质浸渍，然后在450-900℃范围内碳化。认为炭化/活化过程与化学活化同时进行。在某些情况下，这种技术可能会有问题，因为，例如，锌的微量残留可能留在产品中。然而，活性炭的化学活化优于物理活化，因为活化材料所需的温度较低，所需时间较短。

活性炭吸附装置
1、废气的预处理
（一）污染物浓度要求
除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外，进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的25%。当废气中有机物的浓度其爆炸极限下限的25%时，应使其降低到其爆炸极限下限的25%后方可进行吸附净化。
对于含有混合有机化合物的废气，其控制浓度P应低于易爆炸组分或混合气体爆炸极限下限值的25%，即P>min(Pe ,Pm)×25%，Pe为易爆组分爆炸极限下限值（%），Pm为混合气体爆炸极限下限值，Pm按照下式进行计算：
Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn)
式中：
Pm ——混合气体爆炸极限下限值，%
P1，P2，…，Pn ——混合有机废气中各组分的爆炸极限下限值，%
V1，V2，…，Vn ——混合有机废气中各组分所占的体积百分数，%
n ——混合有机废气中所含有机化合物的种数。
（二）气体温度要求
进入吸附装置的废气温度宜低于40℃。
(三)废气湿度对活性炭吸附性能的影响
1、由于活性炭表面通常含有大量的含氧基团，一般活性炭均具有较强的吸水能力，与有机物产生竞争吸附作用。
2、活性炭中含有灰分（金属氧化物），提高了其吸水能力。
如何提高活性炭的疏水性能
（1）原材料的影响：如煤种的影响、沥青基球型活性炭具有较好的疏水能力；
（2）高碘值活性炭（挥发份低）的疏水能力通常要优于低碘值的活性炭；
（3）对活性炭进行表面疏水改性，去除或减少表面含氧基团、降低灰分（金属氧化物）。
（四）颗粒物的含量要求
进入吸附装置的颗粒物含量宜低于1mg/m3。
粉尘：细颗粒物（化工、家具等）
漆雾颗粒物（形成气溶胶）：影响大
絮状颗粒物：印刷、橡胶、化纤等生产过程产生
（五）废气成分的影响
1、活性炭的“中毒”（或劣化）：
高沸点（或“半挥发性”）物质再生困难，在活性炭上聚集，如硅烷、油脂等化合物，需要通过冷凝、过滤、吸附等预处理首行去除；
发生聚合反应，造成在活性炭上聚集
附反应形成单质硫的聚集。
在吸附气体中即使含有微量的高分子物质或聚合性物质，在活性炭中聚集，也会很快引起活性炭吸附性能急剧下降。

活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置作为一种VOCs深度处理新技术能够满足现行排放要求。
优点：
该项技术净化设备结构简单、投资成本低、运营维护较方便，特别是针对中低浓度的VOCs有较高的净化效率。
缺点：
由于活性炭吸附容量有限、用于吸附的填料需定期更换，且更换周期相对较短，导致运行成本较高。
活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置主要由干式预过滤器、活性炭吸附箱、RCO催化燃烧室、脱附风机系统、进出风管道及阀门控制组构成。
废气净化过程
通过对现场生产设施的分析与测量，针对该喷漆生产线设计采用活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置净化喷漆VOCs有机废气，漆雾采用2级预处理净化，即采用喷漆车间地沟铺设漆雾过滤折板纸+漆雾过滤棉进行无尘处理。RCO催化氧化装置选用铂金贵金属催化剂，为了使温控准确，采用电加热方式提供热源。
影响因素与对策
1、颗粒物浓度。当喷漆废气中含有较多颗粒物时，该工艺对预过滤材料、过滤面积、更换周期都有较高要求，确保进入活性炭吸附浓缩段内颗粒物几乎被清除，才能活性炭吸附性能不受影响。一般采用喷淋塔配合干式过滤棉进行预处理。
2、进口温度。当喷漆废气混入烘干等高温废气时，活性炭吸附浓缩——RCO催化氧化装置需考虑降温措施，进入活性炭吸附浓缩段废气温度低于40℃，温度过高将直接影响活性炭填料的吸附性能，一般可采用水冷或风冷降温措施。
3、催化氧化床温度。催化氧化床温度宜控制在350～400℃，温度过低VOCs催化氧化反应不，温度过高则能耗较大，运行费用过高。为较高的净化效率及较低的能耗，可采用热交换器进行换热节能。