【废气】活性炭纤维吸附回收装置及工艺对比!(附旋喷桩施工工艺及流程,看产污环节)

    天洁产品研发体系，凭借天洁人专业的设计研发能力、国际标准的制造工艺、ISO的质控管理体系，已经发展到新的高度，可根据每个用户的具体需求或项目的特色，进行个性化研发设计，为其量身定制大气净化产品，节约成本，实现节能省耗，减少污染，绿色环保的可持续发展。

产品概述

  （ACF）活性炭纤维吸附回收装置，是一种固定环式吸附床装置，以新型吸附材料活性炭纤维（Activated carbon fiber，ACF）为吸附材料，通过先进高效、安全可靠的工艺，机电一体化全自动控制技术处理各行业在生产过程中排出的有机废气。该技术具有吸附效率高、运行能耗低的优点，可充分回收工业废气中的有机溶剂，实现了保护环境和企业经济利益最大化的目标。

吸附技术原理

  当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程就是吸附，具有吸附作用的物质被称为吸附剂，一般为密度相对较大的多孔固体。被吸附的物质称为吸附质，一般为密度相对较小的气体或液体。废气中的有机成分被吸附到活性炭纤维的微孔中，从而在炭纤维微孔内形成一层平衡的吸附浓度，由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉后，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭纤维孔隙为止。必须指出的是，不是所有的微孔都有吸附作用，这些被吸附的有机物分子的直径必须是要小于毛细孔的孔径，即只有当孔隙结构略大于有机物分子的直径，能够让有机物分子完全进入的情况下才能保证被吸附到微孔中，过大或过小都不行，这需要通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的吸附剂，从而适用于各种有机物的吸附。在吸附饱和后，采用蒸汽脱附法，将吸附在活性炭纤维孔径内的有机分子脱附出来并回收。

吸附回收工艺

  活性炭纤维吸附回收装置使用优质不锈钢为箱体，吸附箱内安置有一定数目的缠绕活性炭纤维毡的环式固定床。工艺可分为一级吸附工艺、二级或多级吸附工艺，吸附箱体之间通过管路和阀门或并或串连接，交替切换工艺步骤。

  1).预处理—吸附：去除酸碱腐蚀物质、固体颗粒物或液滴等夹带物，降低废气温度后经风机加压进入吸附器，有机组分在穿透活性炭纤维床层时被吸附，吸附净化后的气体从顶部排放。

  2).脱附—再生：吸附回收工艺采用水蒸气将有机物脱附，将活性炭纤维再生。脱附蒸汽由吸附器顶部进入，加热活性碳纤维床层，脱附有机物。脱附后的活性碳纤维湿度和温度都很高，需要向吸附器内吹扫空气，使碳纤维吸附床层迅速降温降湿，随后进入下一个循环。

  3).冷凝回收：脱附产生的混合蒸汽经冷凝器冷凝回收液态混合液，混合液可通过重力分层、蒸馏、精馏等手段回收有机物。

吸附材料：活性炭纤维（ACF）

  活性碳纤维是经过活化的含碳纤维，将某种含碳纤维（如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等）经过高温活化（不同的活化方法活化温度不一样），使其表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，从而改变其物化特性。活性炭内部孔隙结构发达，比表面积大、具有强吸附能力的一类含碳材料，常被用于除味除臭，是一种常见的吸附剂。

  活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维，但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。活性碳纤维(ACF)是继粉状与粒状活性碳（Granular activated carbon，GAC）之后的第三代活性碳产品。传统的活性炭是一种经过活化处理的多孔炭，为粉末状或颗粒状，而活性碳纤维则为纤维状，纤维上布满微孔，其对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气中高几倍至几十倍，在水溶液中高5~6倍，吸附速率快100~1000倍！没有确切数值，这与活性碳纤维的种类、制作工艺等有关。它是继活性炭之后新一代的吸附材料，它是由纤维为原料制成，具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点；被广泛运用于水净化、空气净化、航空、军事、核工业、食品等行业；

  活性炭纤维毡用于有机溶剂的回收，对于从气相分离回收有机溶剂，如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大，回收溶剂质量高，回收率可达90%以上。活性炭纤维被认为是21世纪最优秀的环保材料之一，在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电极材料等方面已得到成功应用。

装置特点与优势

  1).设备主体使用优质不锈钢加工制作，适合应用于各种场合，使用寿命长；

  2).系统化防爆设计和安全节点监控，严格的产品质量保证体系，确保设备本质安全；

  3). PLC控制，集成电磁阀、气动元件执行动作，可靠性强，操作方便，自动化程度高；

  4).为保证客户生产工艺过程和吸附装置安全运行，配备有事故紧急排放通道和动力电源、压缩空气突发故障情况下的安全设计，便于维护。

  5).物理吸附机理，分离温度低，设计有运行参数优化程序，大幅降低蒸汽和用电耗量，为客户节省运行费用。

  6).装置在处理大风量的废气时使用挡板阀，挡板阀有气缸控制阀板开启关闭动作，成本低于气动蝶阀；

  7).在废气进入吸附装置之前设置了三通旁通阀，在装置故障、维修时不影响车间正常生产；

  8).需要风机加压的吸附装置，将主风机位置设置到了三通旁通阀的前面，在装置故障、维修时风机仍然正常工作，主动排气，改善车间的生产环境，不影响车间正常生产；

  9).环式结构的固定床，将毡状碳纤维缠绕在上面，提高了通风面积、降低了阻力，提高了废气处理能力，也间接的降低了运行费用，使设备结构紧凑，占地面积小；

  10).设备选型灵活，工艺配置多变，为了有效地进行吸附回收，尤其是对吸附难度较大的气体，采用了“循环风”系统对废气进行多次循环吸附，以尽可能地提高吸附效率。

  11).采用了PLC控制，运行程序严谨，严格按照吸附—脱附再生—干燥降温连续运行，在切换频繁的情况下整个系统协调运行，设备全自动化运行。

  12).适用行业及适用可回收有机物

适用行业及适用可回收有机物

  适应行业：活性炭纤维吸附回收装置适用于石油化工、医药化工、农药化工、涂布行业、涂装行业、包装印刷行业、制革行业、超细纤维（人造革）、超高分子量聚乙烯纤维（PE纤维）等行业废气的净化，吸附回收废气中的有机物质，重复利用，降低消耗，减少污染。

  应用工程：聚氯乙烯/苯乙烯合成废气吸附回收氯乙烯/苯乙烯；丙烯酸废气吸附回收甲苯；蒽醌法双氧水废气吸附回收重芳烃；空气氧化法苯甲酸废气吸附回收甲苯；TBBPA生产废气吸附回收氯苯；水松纸印刷废气吸附回收乙醇；包装印刷废气吸附回收甲苯、乙酸乙酯、丙酮、异丙醇；干复机废气吸附回收乙酸乙酯；超细纤维（人造革）废气吸附回收甲苯；特种纤维（PE纤维）废气吸附回收碳氢清洗剂；制革废气吸附回收丙酮、乙酮；罐车装车吸附回收罐车油气中的有机物；油品储备罐区吸附回收储罐呼吸废气中有机物。

  可回收的有机物：乙醇、异丙醇、丁醇、苯、甲苯、二甲苯、氯苯、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、三氯乙烷、二氯甲烷、、四氯化碳、三氯乙烯、全氯乙烯、石油醚、石脑油、重芳烃、碳氢清洗剂、二氧杂环己烷、二甲基溶纤剂、丙烯酸/酯、苯乙烯、醋酸乙烯、正己烷等。

VOCs种类繁多，来源也十分广泛，成分复杂，常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生VOsC排放。即使同一物质，由于风量不同、浓度不同，所需技术路线也不一样。这也决定了没有一种技术可以解决所有的VOCs问题。 

  VOCs处理方法有数十种，其原理主要有回收有价值溶剂的回收技术和分解VOCs分子的破坏技术两大类，实际应用中更多是采用组合式技术。比如：采用浓缩和燃烧结合的技术治理低浓度大风量废气，减少装置投资；采用催化燃烧(CO)或蓄热式燃烧(RTO)技术实现低能耗下VOCs的彻底处理；根据VOCs自身溶解度、沸点等特性选择变温吸附或变压吸附进行溶剂的回收，具体如何选择取决于客户生产线的工况。

为了给特定的应用选择最合适型号的有机废气处理系统，必须知道以下的资料：

●  有机废气的排放流量

　　如果待处理有机废气的流量是在5,000Nm3/h以下，蓄热式系统（RTO）大体来说是不适用的。这是因为与热回收式焚烧系统来比较，蓄热式氧化器(RTO)的高成本大体上是不足以抵消它在节省燃料和电力消耗所带来好处。流量大于50,000Nm3/h时，热回收热力焚烧系统有严重的经济缺点，这是因为他们会产生非常高的燃料费用。然而，如果工艺需要大量的热能时，二级的热回收锅炉可以用来抵消高昂的燃料费用，另一个例外是每年很少运作，需处理大流量废气的应急系统。

●  有机废气的排气温度

　　如果待处理有机废气的温度在大约300℃以上时，是不适合采用蓄热式系统(RTO)的,这是因为高温的待处理有机废气会大大降低换向阀的可靠性和寿命; 另外，在这样高的温度时, 建造RTO的高成本也不足以抵消在节省燃料和电力消耗所带来好处。如果待处理有机废气的温度超过500℃，采用热回收式焚烧系统不如采用直燃式焚烧系统，因为在燃料消耗的差距太小，不足以抵消增加的热回收器带来的投资成本。

●  污染物质浓度水平

　　待处理有机废气 的有机物浓度是影响选择废气处理系统选择的主要因素。

　　直燃式氧化器能够处理最大浓度范围的碳氢化合物，从十亿分之一的浓度水平到纯碳氢化合物蒸气。如果有机废气浓度超过25%，特别考虑要执行措施来防止从氧化器到废气来源的回火。这种能处理大浓度范围的弹性能力的代价是这种型式氧化器的高燃料成本。

　　蓄热式和热回收式的氧化器都限制被处理有机废气的浓度必须少于25%：对于蓄热式系统，此限制是由于存在热失控的危险。对于热回收式系统，是怕热回收器被损坏。解决方法可以是往有机废气中掺入空气以降低浓度或做更多的热回收。

●  污染物质的类型

　　当有机废气中含有高浓度的可转化有机酸的物质（如氯，氟，硫和卤素）时必须特别小心。他们会对设备造成严重的腐蚀或令催化剂中毒。

●  微粒散发的水平

　　当有机废气中含有微小颗粒时也必须特别小心。例如，当废气中含有油雾颗粒时，它们会聚集在管道和氧化器较冷的部位，那这个设备就需要经常清理。