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吸附分离技术

    VOCs治理有两类基本技术,一类是回收技术,治理的基本思路是对排放的VOCs进行冷凝、吸收与吸附然后进行分离提纯等处理,可实现资源化循环利用。另一类是销毁技术,处理的基本思路是通过燃烧等化学反应,把排放的VOCs分解化合转化为其他无毒无害的物质。比如燃烧技术、生物技术和等离子体技术等。
    吸附法是国内外VOCs处理最成熟的主流技术之一,主要适用于低浓度、高风量有机废气的处理。现阶段,这种处理方法已经相当成熟,能量消耗比较小,但是处理效率却非常高,而且可以净化有害有机废气。使用此方法处理废气的关键在于吸附材料。我公司针对目前VOCs处理中最常用的的活性炭和活性炭纤维所存在的吸附容量低、吸湿强、表面催化作用、易着火等缺点,开发出具有自主知识产权的高能吸附材料及VOCs处理工艺与成套设备,并且解决废弃活性炭固废处理的难题。通过实际工程应用的数据表明,该工艺与装置运行稳定,VOCs回收率及运行成本等性能指标均优于常规的活性炭和活性炭纤维处理工艺,具有很高的经济和环境效益。

 

技术创新

    目前,VOCs吸附一般采用活性炭或活性炭纤维,但存在吸附容量低、易吸湿、表面催化作用、易着火等缺点,本技术开发的吸附材料相比于活性炭、活性炭纤维等具有以下优点:
    1.表面高疏水性
    湿度对VOCs吸附基本没有影响,而活性炭和活性炭纤维表面亲水性,湿度会显著影响其对VOCs吸附能力。

    2.无催化作用、吸附对象广
    可用于吸附回收酮类等化学性质活泼的VOCs,以及二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯等氯代烃类化合物。而活性炭、活性炭纤维由于含有一定金属杂原子,表面具有催化作用,吸附酮类等物质易着火产生安全事故,吸附卤代烃类化合物时易产生酸性物质而造成设备腐蚀。
    3.规整的球形外观
    高比表面积(一般高达1000m2/g以上)、高机械强度,可根据VOCs特性对材料的孔结构进行调控。

    4.具有良好的物理化学稳定性
    耐酸、碱和有机溶剂、高的热稳定性、机械强度高、使用寿命长,年补充率低于15%(不存在因性能失效而整体更换问题)。

 

工艺创新

    1、分层后的冷凝水供给喷淋塔循环使用,喷淋塔的使用水排至曝气罐,通入新鲜空气对废水进行曝气,最大限度回收废水中的溶剂。
    2、通过技术创新,将三罐吸附由一级吸附变为二级吸附,在原有95%吸附回收率的基础上再增加90%,总效率达到99.5%,大大提升吸附效率,同时不额外添加吸附设备。
    3、配置VOCs在线监测,实时监控VOCs排放数据,通过大数据掌控设备的处理性能
    4、采用吸附时间和排气监测双重控制手段,在气源浓度波动较大时,能自由调整工艺切换时机,保证吸附饱和度和吸附效率,确保吸附尾气不影响后续工艺。

 

性能比较

本技术吸附材料与活性炭纤维、活性炭材料的性能比较

吸附剂

活性碳纤维

活性炭颗粒

本技术吸附材料

吸附对象

吸附酮类等存在较大安全隐患,吸附卤代烃、酯类等会产生酸性物质,影响设备的使用寿命

对VOCs没有限制

安全性

不阻燃

阻燃

湿度对吸附性能的影响

回收溶剂(材料再生)蒸汽消耗

1:4-1:6

1:5-1:8

1:2-1:3

吸附剂更换周期

2-3年

0.5-1年

年补充率低于5%,不存在因性能失效而整体更换问题

吸附剂处理

需要固废处理,费用大

不产生固废

初期投资

中高

略高

运行成本

 

本专利材料与活性炭纤维、活性炭材料的投资回报比较

 

 

 

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