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，从而降低了吸附剂吸附性能，而活性炭分子不易与极性分子相结合，从而提高了吸附VOCs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。

    固定床活性炭吸附一回收流程如图所示口有机废气经冷却过滤降温及去除固体颗粒后，经风机进人吸附器，吸附后气体排空。两个并联操作的吸附器，当其中一个吸附饱和时则将废气通人另一个吸附器进行吸附，饱和的吸附器中则通人水蒸气进行再生。脱附气体进人冷凝器冷凝，冷凝液流人静止分离器，分离出溶剂层和水层后再分别进行回收或处理。

       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.
 

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。

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。

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。

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。

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。

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。

吸收法
　　一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；本法适用于大气量、低温度、低浓度的废气，但需配备加热解析回收装置，设备体积大、投资较高。 　　一般采用活性炭吸附法 ： 通过活性炭吸附废气，当吸附饱和后，活性炭脱附再生，将废气吹脱后催化燃烧，转化为无害物质，再生后的活性炭继续使用。当活性炭再生到一定次数后，吸附容量明显下降，则需要再生或更新活性炭。 　　活性炭是目前处理有机废气使用最多的方法，对苯类废气具有良好的吸附性能，但对烃类废气吸附性较差。主要缺点是运行成本较高，不适合于湿度大的环境，但就目前市场应用来说，采用活性炭吸附最为常用。活性炭采用最多为：活性炭颗粒及活性炭纤维，采用活性炭颗粒价格比较便宜，但效果差些，相比来说采用活性炭纤维价格相对高些，效果好些。

有机废气回收活性炭　　
    英文名称：Activated Carbon For Solvent Recovery 　　中文名称：有机废气回收活性炭 　　外 观：灰黑色球形状，无味、无毒 　　特 点：采用优质木屑、椰壳等为原料，经粉碎、混合、成球、干燥、碳化、活化而制成。 　　独创性：采用非粘合成型活性炭专有技术，已获国家专利。改变传统用粘结剂成型的旧工艺。不含粘接剂成份，完全靠炭分子之间的亲和力和原料本身的特殊性质。科学配方制作而成。有效避免了孔结构堵塞，保证产品孔隙发达，功能强大。 　　先进性：继美国之后第二家能够批量生产有机废气回收活性炭的高新技术企业，达到国家水准。 　　
适用性：①、气相吸附 ②、汽油回收 ③、有机废气回收 ④、杂质和有害气体的祛除。

    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。

 

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。