活性炭有机气体吸附回收装置结构

本装置主要有：吸附罐、截止阀、过滤器、冷凝器、分离桶、曝气筒、风机电机、隔声罩消声器等设备，自动型配用电控气动进风口调节阀，碳层超温报警及自动喷水降温装置电控柜等。

设备采用普通碳钢、SUS304不锈钢或SUS304镜面不锈钢材料制作，内部进行了防腐蚀处理，具有抗强酸碱及盐份的腐蚀，在长期运转使用状况下，不受其它因素氧化腐蚀。主结构体厚度须据各型号及处理量，且具有足够补强，足以负担结构体及运转中所需之负荷，并提供必要之操作平台。全系统的阻力小于60mmAq。

工作原理

1．吸附过程：由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，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，此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。废气经空气过滤器除去微小悬浮颗粒后，进入吸附罐顶部，经过罐内活性碳吸附后，除去有害成分，符合排放标准的净化气体，经风机排出室外。

2．脱附再生过程：活性碳使用一段时间吸附了一定量的溶剂后可脱附再生。再生时用蒸汽自塔底喷入，把活性碳中吸附的溶剂蒸出，再经过冷凝器冷凝成液体，进入分离筒，分离回收有机溶剂，残液进曝气筒，经曝气后排出。

特点

1．不产生二次污染，设备投资低；

2．净化效率高，运行阻力低；

3．碳层前可以设置漆雾过滤段，有效保证活性碳的吸附效率和使用寿命；

4．活性碳的选择可以根据实际情况选择颗粒碳和蜂窝状活性碳等。

适用范围

1、涂装作业的废气处理；

2、挥发性有机气体处理；

3、橡胶，塑胶，化工，食品等除臭处理；

4、各种溶剂回收作业；

5、污水处理场，焚化炉废气处理及除臭。

本装置为两个吸附罐，两罐可同时使用、可交替使用、罐内设置单层活性碳或双层活性碳。若双层活性碳废气进入吸附罐内通过上下两层吸附，适合在大风量废气净化，装置的进出为气动调节阀、操作简单减轻劳动强度。本装置采用低压蒸汽为解析介质，必要时可配备蒸汽过热器提高蒸汽温度，以用于较高沸点的溶剂解析。
有机废气处理设备概述

利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。吸附可使有机废气净化效率高达90~95%，活性炭吸附饱和后可用热空气脱附再生使活性碳重新投入使用或进行更换。

HXZ型活性炭吸附塔，系利用高性能活性碳吸附剂固体本身的表面作用力，将有机废气分子之吸附质吸引附着再吸附剂表面，能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附回收，更适用于大风量低浓度的废气治理，适用于化工、轻工、橡胶、机械、船舶、汽车、石油等行业。

催化燃烧法
　　把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。

活性碳纤维（ACF）
　　（一）、比表面积大，有效吸附量高。由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍，所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小，然而吸附效率却非常高，根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同，吸附效率在85％至98％之间，多级吸附工艺可以达到99.99％,远远高于活性碳颗粒吸附法的吸附率88％，而且体积及总重量也都很小。 　　  （二）、吸附﹑脱附行程短，速度快；脱附﹑再生耗能低。ACF对有机气体吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍，对无机气体也有很好的吸附能力，并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。如用 水蒸气加热6-10分钟，即可完全脱附，耐热性能好，在惰性气体中耐高温1000℃以上，在空气中着火点达500℃以上。 　　
    （三）、形状可变，使用方便。由于活性碳纤维可以做成毡式，所以更换起来非常方便，不会对人体造成任何危害。 　　
    （四）、可根据需要生产出具有特殊性能的专用ACF；强度好，不会造成二次污染。

常用方法
　　常用的方法有吸附法、吸收法、催化燃烧法、热力燃烧法等。选用净化方法时，应根据具体情况由县选用费用低、耗能少、无二次污染的方法，尽量做到化害为利，充分回收利用成分和余热。多数情况下，石油化工业因排气浓度高，采用冷凝、吸收、直接燃烧等方法；涂料施工、印刷等行业因排气浓度低，采用吸附、催化燃烧等方法。

       通常情况下的吸附条件是：常温吸附；吸附层床层空速为0.2~0.5m/s；脱附蒸气采用低压蒸气，温度约110℃左右；脱附周期(含脱附及干燥、冷却)应小于吸附周期，若脱附周期等于或大于吸附周期，则应采用三个吸附器并联操作.
 

含挥发性有机物废气净化技术－吸附法
    吸附法广泛应用于治理含挥发性有机物废气，不仅可以较彻底地净化废气，而且在不使用深冷、高压等手段下，可以有效地回收有价值的有机物组分。由于吸附剂吸附容量的限制，吸附法适于处理中低浓度废气，而不适用于浓度高的废气。
   
    (1)吸附剂
    可作为净化含VOCs废气的吸附剂有活性炭、活性碳纤维,硅胶、分子筛等，其中活性炭应用最广泛，效果也。其原因在于其他吸附剂(如硅胶、金属氧化物等)，具有极性，在水蒸气共存条件下，水分子和吸附剂极性分子进行结合，从而?档土宋郊廖叫阅埽钚蕴糠肿硬灰子爰苑肿酉嘟岷希佣岣吡宋絍OCs能力。但是，也有部分VOCs被活性炭吸附后难以再从活性炭中除去，对于此类Vocs，不宜采用活性炭作为吸附剂，而应选用其他吸附剂。适宜和不适宜采用活性炭吸附的有机物见下表。

    （2）吸附工艺

    在用活性炭吸附法净化含有机化合物废气时，其流程通常包括：①预处理部分，预先除去进气中的固体颗粒物及液滴，并降低进气温度(如有必要)；②吸附部分，通常采用2～3个固定床吸附器并联或串联;③吸附剂再生部分，最常用的是水蒸气脱附法使活性炭再生；④溶剂回收部分，不溶于水的溶剂可与水分层，易于回收。水溶性溶剂需采用精馏法回收；对处理量小的水溶性溶剂也可与水一起掺人煤炭中送锅炉烧掉。

含挥发性有机物废气净化技术－燃烧法
    燃烧法只适用于净化那些可燃有害组分浓度较高的废气，或者是用于净化有害组分燃烧时热值较高的废气。由于有机气态污染物燃烧氧化的最终产物是CO2和H2O，因而使用这种方法不能回收到有用的物质，但由于燃烧时放出大量的热，使排气的温度很高，所以可以回收热量。目前，在实际中使用的燃烧净化方法有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。直接燃烧法虽然运行费用较低，但由于燃烧温度高，容易在燃烧过程中发生爆炸，并且浪费热能产生二次污染，因此目前较少采用；热力燃烧法通过热交换器回收了热能，降低了燃烧温度，但当VOCs浓度较低时，需加人辅助燃料，以维持正常的燃烧温度，从而增大了运行费用；催化燃烧法由于燃烧温度显著降低，从而降低了燃烧费用，但由于催化剂容易中毒，因此对进气成分要求极为严格，不得含有重金属、尘粒等易引起催化剂中毒的物质，同时催化剂成本高，使得该方法处理费用较高。

    (1)含烃类废气的直接燃烧

    烃类物质大都不易溶于水，但在高温下易氧化燃烧，完全氧化时生成CO2和H2O。含烃类废气主要来源于炼油厂和石油化工厂。以前是将排放的可燃气体汇集到火炬烟囱燃烧处理，因而又称火炬燃烧。火炬燃烧虽然是炼油和石油化工生产中的一个安全措施，但是也造成了能源的巨大浪费。近年来，国内外大力开展火炬气的综合利用工作，较大型的石油化工企业先后建设了多套火炬综合利用工程。

    在喷漆或烘漆作业中，常有大量的溶剂，如苯、甲苯、二甲苯等挥发出来，污染环境，损害工人身体健康。这些蒸气浓度较高时，可以采用直接燃烧法处理。上图是直接燃烧法净化烘漆废气的流程。燃烧炉设在大型烘箱内，含有机溶剂的蒸气被风机从烘箱顶部抽出后，送入燃烧炉在800℃下燃烧。燃烧气体与烘箱内气体通过热交换器换热后排空。该法净化效率可达99.8%。

    (2)有机废气的催化燃烧
   
    催化燃烧实际上为完全的催化氧化，即在催化剂作用下，使废气中的有害可燃组分完全氧化为CO2和H2O。由于绝大部分有机物均具有可燃烧性，因此催化燃烧法已成为净化含碳氢化合物废气的有效手段之一。
   
   
直接燃烧法
　
编辑本段催化燃烧法
　　把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水；本法起燃温度低、节能、净化率高、操作方便、占地面积少、投资投资较大，适用于高温或高浓度的有机废气。
吸附法
　　（1）直接吸附法：有机废气经活性炭吸附，可达95%以上的净化率，设备简单、投资小，但活性炭更换频繁，增加了装卸、运输、更换等工作程序，导致运行费用增加。 　　
    （2）吸附-回收法：利用纤维活性炭吸附有机废气，在接近饱和后用过热水蒸汽反吹，进行脱附再生；本法要求提供必要的蒸汽量。 　
  　（3）新型吸附-催化燃烧法：此法综合了吸附法及催化燃烧法的优点，采用新型吸附材料（蜂窝状活性炭）吸附，在接近饮和后引入热空气进行脱附、解析，脱附后废气引入催化燃烧床无焰燃烧，将其彻底净化，热气体在系统中循环使用，大大降低能耗。本法具有运行稳定可靠、投资省、运行成本低、维修方便等特点，适用于大风量、低浓度的废气治理，是目前国内治理有机废气较成熟、实用的方法。
有机废气的净化回收方法2008-07-01 14:04      工业上常见的含挥发性有机物(VOCs)的废气大多数来源于石油、化工、有机溶剂行业的生产过程中。该类有机物大多具有毒性、易燃易爆，部分是致癌物。有的对臭氧层有破坏作用，有的会在大气中和氮氧化物形成光化学烟雾，造成二次污染。     有机废气净化和回收方法有两类:一类是将有机废气转化成CO2和H2O,如燃烧法；另一类是将有机废气净化并回收。这类方法有吸附法、冷凝法、吸收法、生物法等。也可采用上述方法的组合，如冷凝－吸附，吸收－冷凝等。

有机废气治理
    有机废气治理，是指用多种技术措施，通过不同途径减少石油损耗、减少有机溶剂用量或排气净化以消除有机废气污染。有机废气污染源分布广泛。为防止污染，除减少石油损耗、减少有机溶剂用量以减少有机废气的产生和排放外，排气净化是目前切实可行的治理途径。

直接燃烧法
　
   ① 用途：FD963型活性碳吸附回收装置能对苯类、醇类、酮类、酯类、酚类、醚类、醛类、烷类、汽油类等有机废气吸附回收 ，因此化工、轻工、机械、橡胶、机电、船泊、汽车、石油等行业均可选用。
   ② 装置结构、特点：本装置主要有：吸附罐、截止阀、冷凝器、分离桶、曝气筒、风机电机等设备。
    本装置有单罐和双罐两种，单罐适用于间断性生产，双罐适用于24小时连续生产。罐内设置单层活性炭或双层活性炭，双层活性炭适合大风量废气净化。
   ③工作原理：
     吸附过程：废气经空气过滤器除去微小悬浮颗粒后，进入吸附罐，经过罐内活性炭 吸附后，除去有害成份，符合排放标准的净化气体，经风机排到室外。
     脱附再生过程：活性炭使用一段时间吸附了一定量的溶剂后，（使用时间长短，根据排出气体中的含量和生产时间长短而定）可脱附再生。再生时用蒸气自塔底部喷入，把活性炭中吸附的溶剂蒸出，蒸出的有机溶剂再经过冷凝器冷凝成液体，液体进入分离筒，分离回收有机溶剂，残液进曝气筒，经过曝气后排出。
 
   ④ 技术参数及外形尺寸：根据不同规格型号另外提供。

    活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔，使它具有很大的内表面，活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。

     循环流化床锅炉是80年代才发展起来的新一代燃烧设备，如在燃烧过程中加入石灰石，还可以脱除二氧化硫，省去常规的烟气脱硫装置。近几年来，国外对流化床锅炉技术比较重视，设计和安装设备逐年增多。目前在发达国家，已建和在建的循环流化床锅炉已达216台，容量已达800吨/时。国内这一技术发展慢一点，现在已有4台35吨/时的示范装置投入使用。一些部门和地方计划引进400吨/时的锅炉，到21世纪，新型的流化床锅炉将逐步取代一般锅炉。
     随着科学技术的发展，对大气污染治理又发明了催化转化技术，这项技术已广泛地应用于汽车尾气的治理中。汽车在怠速时排出大量尾气，含有大量的一氧化碳和氮氧化物。现在科学家针对汽车尾气的排放，采用安装催化器，使尾气从气缸中排出后，排入催化反应器。在催化剂作用下，使一氧化碳和碳氧化合物被氧化为二氧化碳和水，净化了尾气中的污染成分。一些发达国家对汽车尾气提出更高的排放标准，迫使汽车制造商不但采用一段净化，还发明了二段净化尾气的方法。二段净化是在一段中一氧化碳把氮氧化物还原成氮，再排入二段催化器。在二段催化器中，再把一氧化碳和碳氢化合物氧化成二氧化碳和水，以减少氮氧化物的排放，达到尾气排放标准。
   
  颗粒污染物治理技术

     针对颗粒污染物粒径大小，治理办法主要有干法、湿法、过滤和静电4类，最常用的就是袋式除尘器（过滤）、旋风式除尘器（干法）、泡沫除尘器（湿法）等。随着对除尘效率要求的提高，静电除尘也逐步开始使用起来。
     
     静电除尘器由两个电极组成。电极间加上电流电压后，在电极之间产生电场。颗粒污染物随废气经过电场，粒子被离子碰撞并使其带有电荷。带电的粉尘就向集尘极移动，达到极板。这样，空气中污染物就被吸附在极板上，使空气得到净化，尘粒也由于本身的重力落入灰斗。