有机废气治理吸附技术

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1、有机废气治理吸附技术胡琦璇（中国矿业大学，环测学院）摘要：介绍了挥发性有机废气吸附的先进技术及其进展，阐明了最新发展的解吸技术及吸附材料使解吸的时间缩短、效率提高、能耗少和解决难解吸等问题，改进的催化燃烧设备及催化材料则能更有效地净化及减少二次污染的产生，这些先进的技术及新材料为治理提供了有效的途径。关键词：有机废气吸附吸附剂Abstract：Therecentprogressofadvancedtechnologyonadsorptionforcleaningvolatileorganiccompounds

2、isreview,noveladsorption-desorptiontechniqueandadsorbentcanshortendesorptiontime,enhanceefficiency,saveenergyandsolvehard-desorptionproblem,andthenewdevelopmentofcombustiondevicesandcatalystwillpurifyVOCsmoreefficiently,so,thoseadvancedtechnologyandnewmater

3、ialwilltreatVOCsinaappropriateway.Keyword：VOCadsorptionadsorbent大气污染是我国目前最突出的环境问题之一。工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气排人大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害。工业废气中最难处理的就是有机废气，有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后，能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌，已经引起人类的高度重视。有机废气主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废

4、气，特点是数量较大，有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性，有的还有恶臭，而氯氟烃的排放还会引起臭氧层的破坏。石油和化工工厂及石化产品的存储设施，印刷及其他与石油和化工有关的行业，使用石油、石油化工产品的场合和燃烧设备，以石油产品为燃料的各种交通工具都是有机废气的源头。有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。吸附法具有效率高、净化彻底、易于推广实用、环境效益和经济效益良好等优点。目前最成熟的吸附系统是1977～1979年在日本开发成功的蜂窝轮吸附。经过多年的改善，蜂窝状吸

5、附轮的性能得到了不断的提高．MitsumaY等人提出的制造蜂窝轮新方法，能够使VOCs的去除率高达9O%～95%．一、吸附技术概述VOCs通过活性炭、疏水硅胶等吸附剂时，VOCs组分吸附在吸附剂表面，然后再经过减压脱附或热脱附，富集的VOCs被抽吸到储罐或用其他方法液化，而未被吸附的尾气直接排人大气，从而实现VOCs和空气的分离。吸附法是回收低浓度VOCs最为广泛的方法之一。然而，对于高浓度、大流量的V0Cs治理，活性炭吸附VOCs时存在一些问题，如：①热效应高，如活性炭吸附高浓度油气时，吸附床温升可达50一

6、60℃，从而可能带来一系列问题；②如果VOCs中含有酮醛、酯、烯烃、硫等活性物质，会在活性炭表面发生化学反应，堵塞炭孔，而且它们在高吸附热的作用下，会发生氧化催化，造成严重的火灾事故，国外已有相关的着火事故案例；③活性炭解吸再生难以彻底，如三苯很难完全真空脱附，易使活性炭失效，从而存在二次污染问题；④活性炭微孔逐渐被破坏后，缩短其使用寿命，从而增加废处理费用；⑤一般炭层在120℃下解吸很难引起自燃着火，但在国内外传统的水蒸气脱附／干燥工艺中，为了提高设备的处理能力而在较高的温度下解吸，这可能会引起自燃，为此，

7、日本政府从安全的角度考虑，已严禁使用可燃性的活性炭作为V0Cs回收的吸附剂。日本国东京都条例规定，当VOCs体积分数≥l％，则禁止使用可燃性活性炭吸附剂。但是，吸附法在回收VOCs上展现的优势是可以将油气体积分数控制在很低的范围内，因此吸附法更适合用于低浓VOCs吸附，也就是与其他技术集成，作为后端处理。目前，吸附法用于低浓度油气回收，技术较为成熟。然而，对于不同组分、不同浓度VOCs的回收，吸附工艺参数还需进一步优化。如对于含有酮、烯烃、硫等活性物质的VOCs，还需进行VOCs专用吸附剂或复合吸附剂的开发、

8、吸附塔结构的设计及优化等。一、吸附技术工艺1.吸附-水蒸汽再生-溶剂回收净化工艺吸附-水蒸汽再生-溶剂回收工艺是目前最为广泛使用的回收技术，其原理是利用粒状活性炭、活性炭纤维或沸石等吸附剂的多孔结构，将废气中的有机物捕获；当废气通过吸附床时，其中的有机物被吸附剂吸附在床层中，废气得到净化；由于吸附剂的价格较高，需要对其进行脱附再生，循环使用。当吸附剂吸附达到饱和后，通入水蒸汽加热吸附床，对吸附剂进行