江西活性炭吸附脱附回收技术介绍

涂料涂装行业的VOCs排放量占我国固定排放源的20~30%，分布广，对环境的危害较大，降低涂料涂装行业相关行业的VOCs排放对于大气污染防治至关重要。近期，国家、地方和各行业出台了严格的VOCs排放标准，北京、上海等六省份和直辖市先后发文征收挥发性有机物VOCs的排污费。例如，广东省出台的《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准DB44/814-2010》要求将VOCs比较高允许排放浓度控制在30mg/m3。这就要求厂家对来自车间的低浓度环境废气和生产线产生的较高浓度废气进行综合性的治理。通常涂料或涂装工厂的厂区存在多个VOCs的排放点、VOCs的浓度分布不均等特点，单独的处理工艺很难解决全厂的VOCs排放问题。“活性炭氮气脱附+沸石浓缩+RTO”组合工艺，该工艺能够高效的治理涂料或涂装厂区的VOCs废气。

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吸附饱和的活性炭吸附床转入脱附再生阶段，通过阀门控制，用氮气置换待脱附活性炭床以及脱附管内的空气，通过在线氧含量分析仪检测系统氧含量达到设定值后，启动脱附风机、开启脱附加热器加热升温开始脱附。冷凝回收：冷凝过程中，被冷凝物质发生物理变化而化学性质不变，故可直接回收利用。冷凝法在理论上可以达到很高的净化程度，但净化程度越高则操作费用越高。因此，它常常作为净化高浓度有机废气的预处理工序，从降低污染物含量和减少废气体积两方面减少后续工艺的负荷，并回收有价值物质。物质在不同的温度和压力下，具有不同的饱和蒸气压。当物质的蒸气压在某一温度下达到其相应的饱和蒸气压时，则开始凝结，该温度称为物质的温度。只有系统温度低于**温度，蒸气态物质才能从气相中冷凝出来。冷凝法就是利用挥发性有机物在不同温度和压力下具有不同饱和蒸气压这一性质，采用降低系统温度或提高系统压力的方式，使其从气态转变为液态而从气相中分离出来。

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活性炭的吸附性不但取决于其孔隙结构，而且取决于其表面化学性质—表面的化学官能团、表面杂原子和化合物。不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附止有明显的吸附差别。在活化过程中，活性炭的表面会形成大量的羟基、羧基、酚基等含氧表面络合物，不同种类的含氧基团是活性炭上的主要活性位，它们能使活性炭表面呈现微弱的酸性、碱性、氧化性、还原性、亲水性和疏水性等。这些构成了活性炭性能的多样性，同时影响到活性炭与活性组分的结合能力。活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。活性炭不仅含有碳，而且含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羟基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。活性炭的吸附性即取决于孔隙结构，又取决于化学组成。

冷却过程：当脱附过程完成后，还需对脱附过的吸附器进行进一步的降温，避免在下一次的吸附中出现不利因素。此时新风风机开启，蒸汽阀门关闭，并通过冷凝器对吹扫气体进行降温后进入吸附管道，被另外两组吸附罐吸附净化。直到活性炭温度降至60℃以下，降温阶段结束。间歇过程：冷却结束后，即进入等待切换吸附器的间歇过程。间歇过程该吸附罐上阀门均处于关闭状态。当吸附出口出现浓度超标时，该罐替换吸附时间较长的吸活性炭罐进行吸附过程。

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对于车间内的低浓度、大风量的VOCs环境废气(100mg/m3以下)，首先采用活性炭吸脱附装置对废气进行浓缩，浓缩后进入RTO进行热氧化处理。该工艺采用目前先进的氮气保护脱附的技术，具体的过程为：①吸附过程：采用圆柱状溶剂性生物质活性炭吸附塔进行有机气体吸附，吸附废气中的VOCs成分，剩余的洁净气体通过烟囱排入大气;②脱附过程：采用热氮气(150℃)对活性炭吸附层进行吹扫，使脱附的VOCs脱附，进入废气混合器;③活性炭冷却：冷氮气进行活性炭冷却;④经过活性炭浓缩后的废气进入RTO进行热氧化分解，浓缩后的VOCs浓度能够满足RTO系统的运行，无需添加额外的燃料。系统通过阀门的切换来控制活性炭吸附罐的运行周期，轮流进行吸附脱附，循环工作，保证系统的连续运行。利用氮气对VOCs脱附，不会燃烧、不会增加有机物残留、提高了活性炭吸附系统的安全性和使用寿命;氮气保护VOCs废气的脱附是关键的技术部分。

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沸石分子筛浓缩系统分为吸附区、再生区和冷却区，由于甲苯排放要求较高（＜5mg/m3）活性炭吸附回收系统较难做到极低排放要求，但活性炭吸附后浓度已经较低（约80mg/m3），因此，进入沸石分子筛浓缩系统，废气经过吸附区后排出，沸石分子筛为连续化工作系统，吸附区吸附的有机物循环到脱附区，利用低风量热气将其脱出，实现浓缩过程，根据本工况，浓缩倍数可达到15倍，即脱附出口风量为500m3/h，同时浓缩提升15倍，约1200mg/m3，脱附气体与废气混合再次进入活性炭吸附回收。江西活性炭吸附脱附回收技术介绍

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