活性炭吸附工藝在工業(yè)有機廢氣治理中的應(yīng)用分析

1、活性炭吸附工藝在工業(yè)有機廢氣治理中的應(yīng)用分析 近年來，隨著我國工業(yè)企業(yè)的發(fā)展，環(huán)保問題也日益突出。上世紀(jì)的環(huán)保治理焦點比較著 重于污水排放，但隨著大氣環(huán)境污染日益加劇，霧霾等現(xiàn)象已嚴(yán)重影響人們的日常生活，工 業(yè)廢氣亂排放問題逐漸受到重視，大氣污染治理任務(wù)亦更加艱巨。1有機廢氣的危害工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生各種有機廢氣，主要包括各種烴類、醇類、醛類、酮類和胺類等。這 些廢氣的來源十分廣泛，其中一些化學(xué)行業(yè)石化、有機合成反應(yīng)設(shè)備排氣、印刷行業(yè)印墨中 有機溶劑，機械行業(yè)機械噴漆，金屬制品產(chǎn)生的氣味，汽車行業(yè)汽車的噴漆、干燥爐鑄件生 產(chǎn)設(shè)備排氣，五金、家私廠噴涂設(shè)備排氣等。有機的廢氣對人體的危害是多方面的,不

2、同行業(yè)的有機物廢氣的毒性也是各不相同的， 其中工業(yè)廢氣中10種常見有機的廢氣對人體的危害主要表現(xiàn)為：苯類的有機物多損害人的中樞神經(jīng)會造成神經(jīng)系統(tǒng)的 障礙，當(dāng)苯蒸氣的濃度過高時（空氣中含量達2%），可以引起致死性急性的中毒。多環(huán)芳烴 的有機物有強烈的致癌性。苯酸類的有機物能使細(xì)胞的蛋白質(zhì)發(fā)生變形或凝固，致使全身中 毒。發(fā)生月青類的有機物中毒時，可引起呼吸困難、嚴(yán)重窒息、甚至意識的喪失直至死亡。有 機物的硝基苯影響神經(jīng)系統(tǒng)、血相和肝、脾器官功能，皮膚的大面積吸收可以致人死亡。芳 香胺類的有機物致癌，二苯胺、聯(lián)苯胺等進入人體可以造成缺氧的癥狀。有機的氮化合物可 致癌。有機磷的化合物降低血液中膽堿脂酶

3、的活性，使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生功能的障礙。有機硫化 合物中，低濃度的硫醇可引起不適，高濃度的可致人死亡。含氧有機的化合物中，吸入高濃度 的環(huán)氧乙烷可致人死亡;丙烯醛對粘膜有強烈的刺激性;戊醇可以起頭痛、嘔吐、腹瀉等。2活性炭吸附原理廢氣處理工藝中的常用活性炭為顆粒狀或蜂窩狀。由于活性炭具有多孔隙結(jié)構(gòu)，表面積 大，因此當(dāng)氣體通過活性炭時，與其充分接觸，則污染物質(zhì)被截留在孔隙當(dāng)中，從而達到凈 化氣體的目的。衡量活性炭吸附能力的指標(biāo)之一是碘值，碘值越大則吸附能力越強，處理效 果越好。3具有代表性的活性炭吸附的組合工藝實際的廢氣治理過程中，單一的活性炭吸附工藝會造成活性炭飽和速度過快，處理效果 不穩(wěn)定。因此大

4、多數(shù)情況下都是與其他處理工藝組合使用。3.1旋流板塔+UV光解+活性炭吸附工藝此工藝多用于處理低濃度有機廢氣，在烘干固化爐產(chǎn)生的有機廢氣中應(yīng)用較多。其主要工藝流程為：廢氣在引風(fēng)機的作用下，通過管道輸送，以切線從底部進入旋流板 洗滌凈化塔，在離心力的作用下，呈螺線形氣旋上升，達到旋流板時，由于受數(shù)量足夠多的 傾角為25的旋流葉片的切割作用，產(chǎn)生更大的離心力，與從上向下噴成霧狀的循環(huán)液滴接 觸，氣液得到充分的混合，氣體中剩余的油霧顆粒物被循環(huán)液吸收，隨水流進入循環(huán)水池。經(jīng)旋流板洗滌凈化塔后的氣體進入UV光解凈化器。該設(shè)備以二氧化鈦作為催化劑，與 紫外線、空氣接觸反應(yīng)產(chǎn)生臭氧，利用臭氧對有機物進行氧

5、化分解;同時大分子有機物在紫 外線作用下轉(zhuǎn)化為小分子化合物或者發(fā)生反應(yīng)，生成水和二氧化碳，污染物得到去除。因UV光解凈化效率相對較低，為了保證廢氣能穩(wěn)定達標(biāo)排放，在其后增加活性炭吸附 器作為最終的把關(guān)處理，保證油霧顆粒物和總VOCs等長期穩(wěn)定達標(biāo)，最終凈化氣體。因 經(jīng)前處理后，廢氣中VOCs的濃度已很低，且顆?；钚蕴吭谖接袡C物的同時吸附等離子 體，被吸附的有機物在活性炭纖維的孔隙內(nèi)被等離子體分解，一定程度上延長了活性炭吸附 飽和的時間和使用壽命。為保證處理效果，噴淋水循環(huán)使用一段時間后須更換，廢水中含有污染物質(zhì)，需配套污 水處理設(shè)備進行處理。該工藝優(yōu)點是操作簡單，易于管理，投資造價較低。缺點

6、是活性炭更換次數(shù)較頻繁，運 行費用較高。3.2水噴淋+干式過濾器+活性炭吸附+催化燃燒此工藝多用于噴漆、烘漆VOCs廢氣，主要污染物為苯、甲苯與二甲苯、總VOCs。含有機物的廢氣經(jīng)風(fēng)機的作用，首先經(jīng)過水噴淋將大部分漆霧去除后進入干式過濾器， 干式過濾器一方面可以去除氣體中的水分，另一方面可以進一步攔截部分顆粒物，保護后續(xù) 活性炭處理設(shè)施。預(yù)處理后的氣體進入活性炭吸附箱，通過吸附作用，有機物質(zhì)被截留在其 內(nèi)部，處理達標(biāo)的氣體經(jīng)煙囪高空排放。運行一段時間后，活性炭達到飽和狀態(tài)，吸附作用失效，此時有機物已被濃縮在活性炭 內(nèi)。按照PLC自動控制程序，催化氧化設(shè)備自動升溫將熱空氣通過風(fēng)機送入活性炭床使碳

7、層升溫將有機物從活性炭 中“蒸”出，脫附出來的廢氣屬于高濃度、小風(fēng)量、高溫度的有機廢氣。該部分氣體進入催化 燃燒室，在催化劑作用下燃燒后徹底凈化，完成脫附過程。再通過熱交換器將凈化后的氣體 降溫，最后經(jīng)風(fēng)機引高空排放。為了保證處理流程的連續(xù)性，該工藝中活性炭箱一般采用一用一備，當(dāng)其中一個炭箱處 于脫附狀態(tài)時，另外一個處于吸附狀態(tài)，通過控制程序自動切換，交替使用。值得注意的是， 脫附過程中要嚴(yán)格按照操作規(guī)范進行，注意控制燃燒溫度，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸 事故。由于某些物質(zhì)，如氯離子，對脫附所用催化劑具有毒害作用，會造成催化劑中毒”而失 去催化作用，因此活性炭吸附+催化燃燒工藝不適用于處理含

8、氯離子等對催化劑有毒害作用 成分的氣體。該工藝特點為：有機廢氣具有起燃溫度低的特點，因此不需要大量的能耗。而且當(dāng)催化燃燒達到一定 的起燃溫度后，依靠自身熱量便可以滿足要求，不再需要外界提供熱源；應(yīng)用的范圍比較廣泛，對多種成分的廢氣都具有良好的處理效果;處理效率與其他工藝相比較高，凈化效率可以達到95%甚至以上，而且最終產(chǎn)物為 二氧化碳和水，沒有二次污染物產(chǎn)生;且由于燃燒溫度低，能大量減少NO X的生成，因此也大 大減少了二次污染；活性炭可重復(fù)使用，延長換炭周期，即減少危險廢物的產(chǎn)生量，對改善大氣環(huán)境具有 重要意義;自動化程度高，操作簡單方便，運行安全穩(wěn)定，有效減少了污染物對環(huán)境的影 響。缺點是投資較大，對操作人員素質(zhì)要求較高。4結(jié)語活性炭吸附工藝