活性炭吸附工艺在化工有机废气治理中的应用研究

活性炭吸附工艺在化工有机废气治理中的应用研究

陈正军

湖南省岳阳市巴陵石化橡胶部SBS装置湖南省岳阳市414014

摘要：随着国家和社会对环境保护问题重视程度的加大，工业生产过程中的废气治理问题也越发重要。对于化工企业而言，有机废气是生产工艺中不可回避的一类物质，必须对其采取科学适宜的处理工艺，以满足废气排放的标准。本文就活性炭吸附工艺在化工有机废气治理中的应用议题进行了分析和探讨，概述了有机废气的危害，简要分析了活性炭吸附的机理，最后对采用活性炭吸附的组合工艺进行了应用方面的论述，供相关人士参考，旨在提升我国化工企业有机废气的处理技术水平，加快走上绿色可持续化生产经营的道路。

关键词：活性炭、吸附技术、化工废气、废气治理

1引言

环境污染是我国工业发展过程中的弊端之一，随着民众生态环保意识的增强，社会各界也越来越关注工业污染物排放的问题。国家的新时期发展战略中对于工业发展也提出了绿色节能可持续发展的方向和目标。为此，工业及相关企业必须加快工艺技术探索创新的步伐，以新的标准要求自己，加快走上环保高效的健康发展道路上。对于化工企业而言，有机废气是常见的污染物，如何更好地实现有机废气的净化处理是化工企业工艺技术及环保工作的重要问题。

2有机废气的危害

化工企业中的有机废气涉及到很多种类，常见的有烃类、醇类、酮类、醛类、胺类。无论是哪种有机废气，对于环境都有不同程度的危害。比如有机苯化合物对造成人体机能的损伤，导致神经官能失效或神经系统的障碍；芳烃化合物大多具有较强的致癌性；胺类有机废气一旦被呼吸进入生物体内，会造成缺氧的现象；醛类有机废气对生物体内粘膜具有强烈的刺激性，造成粘膜损伤；醇类有机物引起呕吐、腹泻等身体功能性损伤症状等等。这些有机废气被排放在大气中，不仅会直接给所处环境中的生物体造成损伤，而且会进入到水循环中，引发更大范围、更持久地危害，给动植物、人类的生存和健康带来危害。

3活性炭吸附原理

活性炭是近年来净化化工有机废气的一种常用物质。净化处理化工有机废气的主要原理是借助活性炭的强大吸附功能。活性炭的多空隙结构使其具有很大的表面积，当化工废气通过活性炭时，发生大部分物理性吸附以及少量的化学性吸附，去除化工有机废气中的污染物，实现有机废气净化处理的目的。对于活性炭吸附性能的评判指标，通常是通过碘值来显现，当碘值较高时，表现为活性炭具有较高的吸附性能，也就意味着活性炭净化处理有机废气的效果较好，反之，当碘值较低时，意味着活性炭净化处理有机废气的效果较弱。

4具有代表性的活性炭吸附的组合工艺应用

在实际化工生产工艺中，通常采用活性炭组合工艺来进行有机废气的处理，这样可以有效避免单一使用活性炭吸附导致活性炭很快达到饱和，降低吸附效率的问题。主要的活性炭吸附组合工艺有如下几种：

一是旋流板塔+UV光解+活性炭的组合工艺。该组合工艺的主要流程为：化工有机废气经过引风输送装置进入到旋流塔，经过旋流叶片的切割作用产生强大的离心力，使有机废气中的气液分离，液体进入到循环水系统，气体进入到UV光解装置。UV光解装置中设置二氧化钛光解催化剂，能够在UV条件下催化氧气产生具有杀菌作用的臭氧。废气经过臭氧的氧化分解后转变为小分子化合物，除去废气中的部分有机物。之后，废气进入到活性炭吸附装置，对废气中残留的有机物进行吸附，净化达标后的气体通过引风机排放到大气环境。该组合处理工艺中，旋流板塔连接循环水箱装置，通过压力泵来实现水资源的循环利用。为了尽可能提高活性炭吸附效率，延长活性炭的使用时长，可以使活性炭中含有一定量的等离子体，借助等离子体来分解废气中的部分有机物，有效延长活性炭吸附饱和时间。该种活性炭吸附组合工艺具有操作和管理简单的优势，而且建设投资费用低，但不足之处在于活性炭的更换频率高，运维的成本较高。

二是水喷淋-干式过滤装置+活性炭吸附装置+催化燃烧的组合工艺。该组合工艺的主要流程为：化工有机废气经过引风装置进入到干式过滤器，在其中去除废气中的部分水分，同时去除废气中的部分杂质，经过处理后的废气进入到活性炭吸附装置内，经过活性炭的物理化学吸附作用去除废气中剩余的有机物，达标后的废气排入到的高空大气中。活性炭吸附装置采用一备一用的操作模式。当处理系统中的活性炭装置达到饱和状态时，需要根据系统的自动化程序对活性炭吸附层或吸附床进行修复处理。通过自动控制操作系统使连接活性炭吸附装置的氧化设备逐渐升温，由得到的热空气来驱逐出活性炭床吸附的有机物，得到的有机物对环境有一定的威胁，必须经过催化燃烧系统，在催化剂的作用下燃烧下分解净化，再经过热交换装置对净化后的气体降温处理，达标后经过引风系统排放到高空大气环境中。通过自动控制程序，两个活性炭装置交替使用，提高废气处理的效率。该组合工艺的优势在于，在化工有机废气的燃烧过程中需要较少的能量即可，随着化学反应过程的进行，可以实现热量的循环使用，不需要太多的额外能量供给；有机废气的处理效果较好，可以实现95%以上的处理效率；同时废气处理过程中没有二次污染的问题；该组合工艺的自动化程度较高，操作简便，运行工况良好；应用的场景较为广泛，可以满足多数化工企业有机废气处理的需求。该组合工艺的不足之处在于，工艺设备的建设投资成本较高，对于技术人员的技能水平有着较高的要求。

5结语

综上所述，在化工企业的有机废气处理工艺中，活性炭吸附工艺是一种效果较好的技术。在活性炭吸附工艺的应用过程中，化工企业及技术人员要注意废旧活性炭的处理问题，因其中含有一定量的对环境有威胁的物质，需要进行针对性处理或者交由专业的处理机构进行回收处理，进一步杜绝化工企业废弃物污染环境的几率。

参考文献

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