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活性炭吸附法治理VOCs的工艺技术

1、变温-变压吸附

变温-变压吸附(TPSA)结合了变温吸附和变压吸附两种技术的优点，是以变压吸附技术为基础在变压脱附后进行升温脱附的***工艺技术。通过增加床层温度和降低柱压，使脱附进行得更彻底，提高了活性炭的再生效率。RAMALINGAM等的研究结合了热氮气脱附和真空减压脱附，已经表明两种技术结合后，对CH2Cl2的回收率达82%。此外，经过真空减压脱附后，活性炭床温从93℃降低到63℃，能显著减少下一次循环之前的冷却时间。

2、变电吸附

变电吸附(ESA)是一种用于气体净化和分离的新兴工艺，它的实质是变温吸附。与传统的变温吸附不同，活性炭设备，变电吸附的脱附过程是通过用电加热饱和吸附剂实现的，焦耳效应产生的热量促使吸附质释放。变电吸附有诸多优点：加热系统简单，能量直接传递给吸附剂，加热效高，能显著降低能耗;可以***控制气体的流速和吸附剂的升温速度;热量流和质量流同向，更有利于脱附;费用低，使用变电脱附的费用可比使用热蒸气再生费用低50%;再生性能好，SNYDER等的研究发现12次循环使用后，吸附剂的吸附容量保留97～100%。

在使用期间，随着蒸气被吸附，活性炭使用，活性炭的表观重量逐渐增加。对于一般常见的蒸气，优质果壳活性炭在达到饱和使用期之前所能吸附的量为其本身重量的20-50%，这时要用新活性炭或再生活性炭替换。有些类型的吸附器在制造时就考虑送回到供应厂商去再生回用；

另外一些是可处理的类型，活性炭耗尽之后就废弃。所谓现场再生是很少实际使用的，除非使用期很短，例如溶剂回收。换活性炭时间间隔的长短，随着使用的活性炭量和碳质以及污染特性而变化。在轻度污染的建筑物内，当所安装的吸附器容量充足时，可能几年之后才需要换碳。

相比之下，在严重污染的空间，所用吸附器的容量又过小时，可能在6个月或更短的时间内就需要换碳。由前所述可以看出，显然容量计算和（或）估算所根据的资料存在相当大的试验误。

因此，了解由于涉及装置过小所引起的可能危害的性质是很重要的。一般说来，仅仅稍小一些的系统在一定的时间内可以得到满足的净化结果，活性炭公司，但使用期则相应缩短。如果安装较大的单元，增加的活性炭并不会浪费，而是延长使用期，换活性炭的时间间隔将较长。更为重要的是加大容量使系统更有效地应付周期性强烈污染的情况。直到现在，我们认为净化是为了回用而作为回收空气的一个措施。但是在特殊地段，当收集的空气不适合于回用时，情况就不同了。

　　挥发性有机物(VOCs)指常压下能够以气态形式排放到空气中的有机化合物，按其化学结构分别为：烷类、芳烃类、酯类、醛类等。常见的有机物如：ben、甲ben、二甲ben、ben乙xi、氯甲wan等。挥发性有机物(VOCs)进入大气后不断积存，形成颗粒物、有机气溶胶，至畸、致AI，危害动植物生长，持久影响生态环境。

　　挥发性有机物(VOCs)排放量大、浓度低、成分复杂，活性炭，常见有机废气治理方法如：焚烧、吸附、冷凝、生物膜法、低温等离子、光催化氧化等，单独运用或无法达成经济***运行，或不能满足严苛的排放标准。

　　焚烧法(RTO)：能耗大、运行成本高，适合处理高浓度、小风量有机废气。

　　吸附法(活性炭)：***小、工艺简单，易饱和，必须与脱附、冷凝、焚烧等方法联用才能满足排放要求。

　　冷凝法：与吸收、吸附等方法联用，将有机废气吸附浓缩后冷凝、分离，回收其中有价值的有机物。此法适用浓度高、风量小的有机废气处理场合。缺点是：***、能耗、运行费用高，冷凝回收物提纯处理后，仍有相当部分液态废弃物需要进一步处理。该方案与生产设备、生产工艺存在匹配关系，偏离这种匹配关系将提高治理成本，影响治理效果。

　　沸石转轮浓缩 焚烧法：沸石转轮浓缩设备基本依靠进口，自主产品尚不成熟。该方案同样与生产设备、生产工艺存在匹配关系。

　　低温等离子、光催化氧化法：挥发性有机物处理效率低，只能作为辅助性的治理手段。

　　高温等离子焚烧技术是高频(30KHz)高压(100KV)大功率电源在特定条件下的聚能放电，产生3千℃等离子态高温气流。

　　有机废气在反应器中经过压缩、高压聚能放电成为高温等离子体。反应器压力***，气体体积急剧膨胀，在高温、高电势的双重作用下，有机废气瞬间(万分之5秒)成为高温等离子体，其中长分子链裂解成单质原子，有机物清除率大于98%。

　　高温等离子焚烧装置无需浓缩，便可直接处理低浓度、大风量有机废气。每处理1万立方米/小时有机废气，仅消耗10kW电力。

　　从资金投入和营运成本考量，高温等离子焚烧方案要优于浓缩吸附 RTO焚烧方案。