有機廢氣利用活性炭吸附的效率?在工業生産以及日常生活中會産生各種各樣的有機廢氣，這些有機廢氣不僅會造成大氣污染，危害人體健康，而且還會造成資源的浪費[1]随着社會的發展，環境保護意識的增強，有機廢氣排放造成的環境污染及其對人體健康的嚴重危害越來越受到各級政府和民衆的關注，今天小編就來聊一聊關于有機廢氣利用活性炭吸附的效率?接下來我們就一起去研究一下吧!

有機廢氣利用活性炭吸附的效率

在工業生産以及日常生活中會産生各種各樣的有機廢氣，這些有機廢氣不僅會造成大氣污染，危害人體健康，而且還會造成資源的浪費[1]。随着社會的發展，環境保護意識的增強，有機廢氣排放造成的環境污染及其對人體健康的嚴重危害越來越受到各級政府和民衆的關注。

目前國内外對有機廢氣回收處理的方法主要有冷凝法、吸收法、吸附法和膜分離技術等。

在國内，冷凝法由于不适宜處理低濃度的有機氣體，并需低溫和高壓，設備費用和操作費用高，很少單獨使用；

吸收法也由于對吸收劑和吸收設備的要求較高，且吸收劑需要定期更換，過程較複雜，成本較高，較難推廣應用；

而膜分離技術，用于回收有機廢氣的研究，在國内才剛起步，離實現工業化應用還有一段距離[2]。

對于吸附法，随着新型吸附劑的開發利用和性能不斷改良，已越來越廣泛的應用于各種有機廢氣的回收處理。本研究以活性炭纖維為吸附劑，通過中試試驗，開發了活性炭纖維吸附-冷凝工藝技術用于回收淨化有機廢氣，實現了有機溶劑的回收利用和外排尾氣的淨化達标排放，取得了顯著的經濟效益和環保效益。

1 試驗

1.1 試驗材料

試驗所用活性炭纖維吸附劑由江蘇蘇通炭纖維有限公司提供，比表面積1400 m2/g，孔容0.612 mL/g，平均孔徑13.5 Å。回收處理對象為中山市某膠粘企業烘幹工序排放的有機廢氣，主要成分為甲苯，濃度約為4.99 g/m3。

1.2 設備裝置

主要設備為自制的四芯吸附裝置，其他設備包括引風機、表冷器、過濾器、分層槽等，整個系統的運行由PLC程序控制，自動切換吸附器，使之交替進行吸附、解吸和幹燥工藝過程的操作。

1.3 試驗流程

試驗工藝流程如圖1所示。

有機廢氣先經過濾器去除雜質，以保證這些雜質不占用活性碳纖維的孔隙，影響活性碳纖維的吸附效率和使用壽命；過濾後的尾氣經風機引人冷熱交換器進行降溫(溫度可控)後進入吸附器；吸附了一定數量有機溶劑的活性碳纖維，用飽和水蒸汽進行解吸，解吸完成後将過濾的外界空氣送入吸附器進行幹燥，使活性碳纖維床層冷卻并去除殘留的蒸汽，使活性碳纖維保持較高的吸附效率。幹燥好的吸附器進入下一個循環吸附工作流程。

解吸出的含有機溶劑的混合蒸汽進人冷凝器中進行冷凝，冷凝液進人分層槽，經重力分層，上層的有機物自動溢流至儲槽，經輸送泵送到吸附回收設備，下層的冷凝水排人廢水處理系統。

圖1 工藝流程圖

Fig 1 process chart

1.4 實驗方法

通過調節氣液熱交換器中冷凝水的流量和進氣閥改變進氣溫度和流量大小，研究廢氣溫度和廢氣流量對活性炭纖維吸附性能的影響；分析經濟效益和環境效益

2結果與讨論

2.1 廢氣流量對吸附性能的影響

實驗條件：活性炭纖維吸附芯總質量24 kg，分4根，每根吸附芯直徑40 cm、高度100 cm；廢氣溫度控制在35℃。廢氣流量分别取5、7、10、13、16、20 m3/min，流量對吸附量的影響結果如圖2所示。

圖2 氣體流量對吸附量的影響

Fig.2 Effect of gas flow on adsorption amount

由圖2可以看出，随着有機廢氣流量的增加，活性炭纖維的飽和吸附量也基本呈增加趨勢。由空氣動力學理論可知，動态吸附過程中，在氣流管路相同的前提下，原料氣氣流的靜壓相等，随着流速的增加，氣流的動壓增大，作用于吸附劑上的氣流的總壓也增大[3]，甲苯的作用分壓也随之增加，從而引起吸附劑對甲苯的飽和吸附量的增加。

2.2 溫度對吸附性能的影響

進氣流量取16 m3/min，廢氣溫度取30、35、40、50、60℃，溫度對吸附量的影響結果如圖3所示。

圖3 溫度對吸附量的影響

由圖3可知，随着溫度的升高，活性炭纖維對甲苯的飽和吸附量呈現下降趨勢，這是由于活性炭纖維對甲苯的吸附是放熱過程。以上結果表明常溫下活性炭纖維已具有良好的吸附性能，從減少操作費用和安全性角度考慮，在常溫下進行吸附是合理的。

2.3 效益分析

通過統計穩定運行後的三個月的數據可知，設備每天連續運行約8 h，回收甲苯10 kg左右，回收率穩定在80 %以上，每天總耗電量約10.5度，消耗蒸汽量為48 kg左右；按甲苯7元/kg、電0.75元/度、蒸汽0.2元/kg計算，則每回收1 kg有機溶劑可帶來的經濟效益為：(7×10-0.75×10.5-48×0.2)÷10=5.25元，對于

實際工程應用，具有非常顯著的經濟效益和環境效益。

3 結論

(1)随着有機廢氣流量的增加，活性炭纖維的飽和吸附量也增加。

(2)随着溫度的升高，活性炭纖維對甲苯的飽和吸附量呈現下降趨勢。

(3)活性碳纖維-冷凝工藝技術用于回收有機廢氣中的有機溶劑，具有顯著的經濟效益、社會效益和環境效益，實現資源的循環利用，展現出廣闊的應用前景和市場競争力。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!