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              VOCS有机废气吸脱附+冷凝回收法常见疑问解答

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              活性炭吸附蒸汽脱附+冷凝回收是解决医药及农药等化工行业中高浓度卤代烃废气的优良解决方案,这里的核心是通过设计实现优良的过滤风速和停留时间,同时注意活性炭吸附罐的材质的选择,一般要求选择316L或2205的材质,加上合理的吸脱附程控制,在特定工况下,可能其实是优于RTO系统的解决方案。下面来分享下此类工艺经常碰到的几点设计疑问:

              1.VOCs废气通过吸附床层的风速是否越低越好?

              有很多教科书写到,VOCs气体通过吸附剂床层的风速一般为0.2?0.6m/s。实际我们的《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ 2026-2013)国家工程技术规范也是这么写的。通过工程实践发现,当人们利用活性碳纤维作吸附剂处理VOCs时,所使用的最大风速不会超过0.15m/s,因为由于受到床层阻力的限制,一般活性碳纤维层的厚度 不会超过150mm。那么为什么老的教科书给出这个数据呢?考查发现:过去人们大都采用颗?;钚蕴孔魑郊?,它的床层厚度一般设计在0.2?0.8m,最大不会超过1.2m,所以就给出了这个数据。实际上,通过工程实践发现,废气通过床层的速度是由废气在床层中与吸附剂的接触时间决定的。总结工程实践,废气在吸附床层内与吸附剂的接触时间为1?2s 即可将废气中的吸附质吸附下来,也就是说,采用这样的风速,完全可以满足治理要求。

              2.脱附温度是否越高越好?

              关于脱附温度,很多人都认为与吸附质的沸点有关,认为要想把高沸点的物质从吸附剂上脱附下来,脱附介质的温度必须高于该物质的沸点。实践证明这种观点是错误的。以双氧水行业回收三甲笨为例,三甲苯的沸点为164. 7,而采用 100℃的水蒸气即可将三甲苯完全脱附下来。有不少工程实践都证明了这一点。为此可以得出结论,吸附质的脱附温度与其沸点没有直接关系,而是和它的饱和蒸气压 有关。这个结论可以用脱附原理来说明。
              大家都知道,要想使吸附质分子从吸附剂表面脱附下来必须给它能量或推动力,使其能够从吸附剂表面“蒸发”到吸附剂孔道中,从而进入气相主体。而在通常采用的脱附方法中,加热脱附是给它提供能量,以增加分子的动能;吹扫脱附和降压(真空)脱附,都是为了降低吸附剂孔道中废气分子的分压,也就是蒸气压,给废气造成一个浓度差,从而给废气分子由吸附剂表面向气相转移提供一个推动力,这个推动力越大,废气分子的脱附速度就越 快。所以,从这个理论出发就不难理解,吸附质的脱附温度是与其饱和蒸气压直接相关的,而与它的沸点无关。如洗过的衣服通常是在低于水的沸点下晾干的。

              3.采用水蒸气脱附后是否都需要干燥?

              不一定。当采用活性碳纤维作吸附材料时,就不需要设置单独的干燥工序;而采用颗?;钚蕴孔魑讲牧鲜本捅匦虢懈稍?。在20世纪80?90年代PVC行业用颗?;钚蕴孔魑郊粱厥章纫蚁┑ヌ迨?,各治理厂家无一例外地都有热空气干燥这一步。而到本世纪初,有的工程公司改成活性破纤维作吸附材料时,就大胆地省去了热空气干燥的工序,而且将整个 回收工艺由原来的5步筒化为3步。为什么可以省去千燥工序?经过认真分析认为,经过水蒸气脱附的炭基吸附剂的微孔中 存在着的水分有2类,一类为“自由水”,另一类是吸附在炭基吸附剂表面的“吸附水”。由于颗?;钚蕴康目椎莱で铱滋寤然钚蕴枷宋蟮枚?,这样,在脱附后的颗?;钚蕴恐芯突?存有大量的“自由水”;因此,当颗?;钚蕴客迅酵瓿芍?,必须通过干燥,把吸附剂中的 “自由水”蒸发掉,才能使再进入的废气分子与吸附剂表面接触,将“吸附水”分子置换下来。而由于活性碳纤维的微孔体积比颗粒炭的微孔体积小得多,很难有“自由水”存在,因此可以省去热空气干燥,脱附完了可直接转入吸附工序。这祥不仅可以使脱附水蒸气的用量 大大降低,而且使吸附回收工序大大缩短,降低了运行成本。



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