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行業新聞

活性炭吸附法處理VOCs的技術“痛點”

任何VOCs處理技術都有其最適使用范圍,VOCs治理并不是可一招打天下,任何技術關鍵是如何正視其優缺點,并知道如何用好/規避它們。

 

  活性炭吸附法前期投資較低但實際運維成本高、管理難、技術適用性受多方因素影響,難持續性穩定達標。不適合含塵廢氣和含水汽或含粒狀物的廢氣。治理廢氣需要大量活性炭,活性炭吸附飽和后的后續處理比較困難,只是對污染物的轉移,沒有做到把污染物消解掉,極易造成二次污染,不能形成除污環保閉環,存在環保責任風險。

 

  原理:通過活性炭的自然吸附能力吸附廢氣,當吸附飽和后,活性炭脫附再生或交給專業危廢公司處理。

 

  國內運用活性炭吸附的治污工藝設備,制造其的環保公司對設備的除污參數,基本上都會提到這類設備的除污效率達到90% 以上,但是事實呢?經專家和實驗數據表明,在實際除污應用過程中,除污效率達到90%以上只是理論值。但是,在不同的工作環境下,其除污效率遠比這個理論數值低。原因分析如下:

 

  活性炭的吸附作用,主要是與活性炭的結構有關。活性炭表面原子通過絡合作用、氫鍵、離子交換等多種方式結合起作用。活性炭雖然吸附速率快,吸附效率高,但對有機氣體吸附的選擇性低,同時,活性炭對有機氣體的吸附過程也受多種因素的影響,主要包括溫度、工作環境濕度、水霧、酸度、灰塵及被吸附氣體之間的相互作用等。實驗數據表明,在不同的環境條件下,活性炭的吸附效率的變化:

 

  (1)溫度影響

 

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  在通常情況下,活性炭吸附設備在溫度方面,一般要求廢氣的溫度低于40℃,25℃的吸附條件比較好,原則上需要對VOCs 氣源進行冷卻才能達到這個溫度,而在實際的工作環境中很難做到恒溫吸附VOCs,如果廢氣的溫度超過40℃,活性炭的吸附效率就會急速下降。而且,當活性炭吸附一定量的VOCs后暫停工作,則已經吸附VOCs 的活性炭會因氣溫或氣壓的改變又釋放脫附VOCs

 

  (2)相對濕度影響

 

  相對濕度也會對活性炭吸附設備的吸附效率產生影響。

 

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  從我國華南地區的一個沿海大省氣象局發布的環境數據看到,自2016 月,該省白天氣溫已經出現30℃以上的溫度,甚至在7-9 月份,頻繁地出現白天氣溫超過35℃的極端氣候。另外,該省自2016 3月開始,平均濕度長期超過70% 了。再加上企業生產過程中產生的VOCs 的溫度長期偏高,所含的濕氣也超過了50%。因此,室外環境條件和廢氣環境條件共同作用下,導致了活性炭吸附效率大為降低。活性炭吸附設備的整體吸附效率不到其設計標準的50%。可想而知,在這種情況下,排出的氣體,所含的VOCs 肯定是超出了國家規定的可排放標準,直接對大氣產生了污染。

 

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  (3)酸性氣體影響

 

  活性炭表面酸性與吸附平衡有著密切的關系。活性炭表面酸性增加,則對酸性及中性有機物的吸附能力大幅降低,而大部分VOCs 均顯酸性。

 

  (4)粉塵影響

 

  活性炭對VOCs 的吸附則主要受活性炭比表面積、孔徑大小等物理特性的影響。因為活性炭的吸附是無選擇性的,除了吸附VOCs,也會吸附粉塵,隨著活性炭表面粉塵量的增加,活性炭的微孔被堵塞,比表面積降低,降低活性炭對VOCs 的吸附能力,致使活性炭“中毒”失活。


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