活性炭纤维吸附工艺设计基础

【资料简介】

吸附技术是*为经典和常用的气体净化技术，也是目前工业VOCs治理的主要技术之一，被广泛应用于治理含挥发性有机物的废气。吸附法净化气态污染物是指：利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附选择性的不同，而分离气体混合物的方法，主要适用于低浓度气态污染物的净化。

吸附净化有机废气的吸附材料一般包括颗粒活性炭、活性炭纤维和蜂窝状活性炭。本项目前段拟采用活性炭纤维。结合《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ2026-2013）和以往的实际工程经验，对设计过程中的定量要求作如下规定：
（1）本项目活性炭纤维吸附饱和后采用100℃蒸气再生，根据相关文献及工程数据，浓缩倍率可达数十倍，浓缩后的废气进入冷凝器冷凝回收有机物，利用有机物在水中溶解度低的特性，使有机物和水分层，回收下层有机物，上层含少量有机物的废水进厂内废水处理站处理。
（2）本系统的活性碳纤维吸附再生操作工艺采用二级吸附一级脱附。统筹考虑设备尺寸造价、设备利用率、稳定工作保证率，本项目设计拟采用两吸一脱操作模式。进入吸附装置废气中的有机组分的去除率达到99%以上。
（3）活性炭纤维对VOCs的吸附容量按10%计，即100g活性炭纤维饱和状态下可以吸附10gVOCs。
（4）进入活性炭纤维吸附箱的废气温度应低于40℃；
（5）进入活性炭纤维吸附箱废气中有机污染物浓度应低于其爆炸下限的25%以下；
（6）进入活性炭吸附箱的颗粒物浓度应低于1mg/m3；
（7）单级净化效率不低于90%；
（8）采用活性炭纤维作为吸附剂，压力损失低于4KPa。
活性炭纤维吸附工艺
1、尾气吸附
尾气通过增压风机引入到吸附系统，其中两个吸附器串联进行二级吸附，尾气中的有机组分被活性炭纤维床层吸附截留，经过二级吸附的尾气由吸附器顶部排出进入排放烟囱。
2、解吸再生
装置采用饱和水蒸汽为解吸剂，解吸蒸汽由吸附塔顶部进入，穿透活性炭纤维床层，通过加热、置换和吹扫将被吸附浓缩的有机溶剂解吸出来并带入冷凝器。
3、冷凝回收
解吸出来的有机溶剂及蒸汽混合气体经过列管冷凝器，冷凝分离出来的有机溶剂与水的混合液再进入螺旋板冷凝器进行冷却然后进入分层槽，水和溶剂通过分层槽的重力沉降分离，达到回收有机溶剂的目的。分离出来的溶剂自动流入溶剂储槽，分离后的水排放至厂方污水系统集中处理后排放。少量不凝气可送入尾气总管再次进行吸附，防止了不凝气逸散造成的浪费和周围环境的气味。
4、干燥降温
解吸结束后进入干燥过程，干燥过程兼有干燥和降温的作用，通过过滤器、干燥风机向吸附塔炭纤维床层吹入新风，去除炭纤维中的水分和热量，以利于更有效的吸附。排出的干燥风进入排放烟囱。
5、自动化控制
全套吸附回收装置为全自动化运行，整个工艺过程由PLC程序控制，三台吸附塔自动切换，交替进行吸附、解吸和干燥工艺过程的操作。触摸屏显示设备运行状态、操作时间，显示温度和压力等参数，具有监测及异常报警功能。