【環(huán)為課堂】活性炭吸附技術(shù)在VOCs治理中的應(yīng)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(fā)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(shí)對活性炭的偏見還是來自對其作為吸附材料的認(rèn)知不夠全面。VOCs治理技術(shù),合適的才是最好的,治理工藝的選擇需要考慮氣源特征(風(fēng)量、濃度、組分、排放規(guī)律)。關(guān)于治理工藝的選擇之前的文章也做過綜合介紹,這篇文章淺談常見活性炭裝置在VOCs治理技術(shù)中的應(yīng)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(yīng)用場景:
主工藝系統(tǒng)的應(yīng)急裝置,用于緊急停車使用。
.超低濃度VOCs的治理,目前各地環(huán)保政策不一樣,單級(jí)活性炭治理往往不能滿足,需要搭配兩級(jí)活性炭或與其他治理技術(shù)結(jié)合。根據(jù)活性炭的動(dòng)態(tài)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(huì)受到溫度和濕度的影響,實(shí)際吸附能力往往會(huì)大達(dá)折扣。
再生型活性炭裝置
固定床吸附(蒸汽解析)系統(tǒng)
吸附解析,活性炭循環(huán)使用應(yīng)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?dú)庖约帮柡退魵饷摳健F溲b置類型也有固定床和流化床系統(tǒng)之分。
活性炭催化燃燒組合工藝,采用熱空氣進(jìn)行脫附,雖然是最為常見的VOCs治理工藝,其實(shí)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(shí)際效果,在實(shí)際工程中很多活性炭催化燃燒改造系統(tǒng),此處不做贅述。
采用熱氮?dú)饣蝻柡退魵饷摳降耐钆淅淠到y(tǒng),來實(shí)現(xiàn)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(huì)破壞有機(jī)物,因此水蒸氣是最常用的脫附劑。
固定床氮?dú)饷摳较到y(tǒng)
流化床系統(tǒng)
相比較焚燒法,回收工藝更能體現(xiàn)環(huán)境友好,也實(shí)現(xiàn)了對資源的回收利用。據(jù)實(shí)際工程核算,印刷包裝行業(yè)回收法,可以實(shí)現(xiàn)乙酸乙酯的mg級(jí)排放,使得環(huán)保設(shè)備可以為企業(yè)創(chuàng)收。
對于適宜回收的工況,環(huán)保裝置就不再是企業(yè)的負(fù)擔(dān)。
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(jìn)行吸附劑再生?;A(chǔ)原理是利用吸附劑在不同壓力條件下對不同物質(zhì)平衡吸附容量的差異為基礎(chǔ)。
總結(jié)
活性炭吸附裝置在VOCs治理過程的應(yīng)用廣泛。末端治理中吸附冷凝工藝是一種循環(huán)模式,經(jīng)濟(jì)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(yīng)用?;钚蕴课讲牧贤瑯涌梢杂迷谝苿?dòng)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(jìn)行代替。能否代替,就是要考慮吸附材料對有機(jī)廢氣的選擇吸附性,吸附容量等性能來判斷。