活性炭吸附VOCs設備運行的10大知識點(diǎn)

一、 活性炭吸附技術(shù)的特點(diǎn)及原理
活性炭吸附是VOCs治理的主流技術(shù)之一。技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單易行、初次投資成本低、適用范圍廣，在石油化工、表面涂裝、包裝印刷等行業(yè)應用廣泛。
經(jīng)預處理裝置除去氣體中的粉塵(漆霧、焦油類(lèi)物質(zhì))后，廢氣進(jìn)入活性炭吸附箱內，廢氣中的VOCs與活性炭接觸，由于活性炭吸附劑表面上存在著(zhù)未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，VOCs被活性炭表面的孔隙吸附，滯留在活性炭孔隙中。通過(guò)活性炭吸附VOCs，實(shí)現了VOCs從氣體中分離，達到了氣體凈化的目的。
二、 活性炭吸附設施適用范圍
活性炭吸附設施可凈化多種有機和無(wú)機污染物:
苯類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)、醚類(lèi)、烷類(lèi)及其混合類(lèi)有機廢氣、酸性廢氣、堿性廢氣。
不適用于處理含苯乙烯、丙烯酸酯、環(huán)己酮、低分子有機酸等易發(fā)生聚合、氧化等反應或含有難脫附物質(zhì)的廢氣。
活性炭吸附設施的工藝流程(常用)

主要用于制藥、冶煉、化工、機械、電子、電器、涂裝、制鞋、橡膠、塑料、印刷及環(huán)保脫硫、除臭和各種工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間產(chǎn)生的有害廢氣的凈化處理。
三、 活性炭吸附設施的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
操作簡(jiǎn)單，適用范圍廣
可進(jìn)行吸附與脫附再生，實(shí)現循環(huán)操作
缺點(diǎn)
物理吸附存在吸附飽和問(wèn)題，隨著(zhù)吸附劑的消耗，吸附能力也變弱，使用一段時(shí)間后可能會(huì )出現吸附量小或失去吸附功能，須及時(shí)更換;
吸附時(shí)，存在吸附的專(zhuān)一性問(wèn)題，對混合氣體，可能吸附性會(huì )減弱，同時(shí)也存在分子直徑與活性炭孔徑不匹配，造成脫附現象;
活性炭吸附只是將有毒害氣體轉移，并沒(méi)有達到分解有害氣體的功效，可能會(huì )帶來(lái)二次污染。飽和后的活性炭為危廢，處置費用較高。
四、 活性炭吸附設施入口廢氣要求
顆?；钚蕴?，廢氣溫度≤40℃，濕度RH≤50%
蜂窩活性炭(宜采用防水型)，廢氣溫度≤40℃，濕度RH≤60%
廢氣溫度和濕度不符合上述要求時(shí)，需在活性炭吸附前進(jìn)行降溫或除濕。如烤漆廢氣需進(jìn)行降溫預處理;采用水簾過(guò)濾漆霧的廢氣需進(jìn)行除濕處理。
廢氣中顆粒物含量不宜超過(guò)1mg/m³。當超過(guò)1mg/m3時(shí)，應采用濾袋過(guò)濾或噴淋塔洗滌等方式進(jìn)行預處理。當廢氣中含有焦油、漆霧等粘附性物質(zhì)時(shí)，需采用干式過(guò)濾棉或水簾進(jìn)行預處理。
活性炭吸附設施入口前需安裝溫度計、濕度計。
五、 活性炭質(zhì)量“三看二測”簡(jiǎn)易判別方法
看顏色
觀(guān)察活性炭顏色，優(yōu)質(zhì)炭一般呈墨黑色，劣質(zhì)炭一般顏色偏灰或有銹色;使用中的活性炭，如已發(fā)白發(fā)霉，則基本已失去吸附性能。
看形態(tài)

使用中的活性炭，如已出現孔隙堵塞、吸水吸油、破碎解體等現象，則基本已失去吸附性能。
看氣泡
優(yōu)質(zhì)活性炭
抓取少量活性炭撒入清水中部分上浮，部分緩慢下沉產(chǎn)生連續線(xiàn)狀氣泡，同時(shí)會(huì )發(fā)出嘶嘶的氣泡聲，這種現象發(fā)生得越劇烈，持續時(shí)間越長(cháng)，活性炭的吸附性就越好。
劣質(zhì)活性炭
立即下沉，僅有部分活性炭產(chǎn)生氣泡，且氣泡數量少，不連續。
使用中的活性炭，如無(wú)氣泡或氣泡較少，則基本已失去吸附性能。
測重量
將活性炭裝填于相同的容器內，裝滿(mǎn)但不敲實(shí)，測量容器和活性炭的總質(zhì)量。質(zhì)量更輕的為優(yōu)質(zhì)炭。劣質(zhì)炭密度較大，重量相對較重，吸附性能較差。
測碘值
可委托專(zhuān)業(yè)機構對活性炭進(jìn)行質(zhì)量檢測:

六、 活性炭吸附設施運行關(guān)鍵要求
風(fēng)量：治理工程風(fēng)量，宜按照最大廢氣排放量120%設計
廢氣中有機物濃度：除溶劑和油氣儲運銷(xiāo)裝置的有機廢氣吸附回收外，進(jìn)入吸附裝置的有機廢氣中有機物的濃度應低于其爆炸極限下限的25%。
固定床吸附裝置氣體流速

活性炭裝填厚度與吸附截面積

吸附裝置內部應裝設具有自動(dòng)報警功能的多點(diǎn)溫度檢測裝置
無(wú)論是否在吸附操作周期內，吸附床內的溫度均應低于83℃。溫度超過(guò)時(shí)，應能自動(dòng)報警，并立即啟動(dòng)降溫裝置(吸附操作周期之外超溫時(shí)，可啟動(dòng)風(fēng)機幫助散熱)。
吸附裝置進(jìn)、出口應安裝流量計和VOCs濃度計
七、 活性炭吸附設施裝填量要求
活性炭吸附設施最少填裝量如下:

八、 活性炭吸附容量和更換周期
吸附量
針對不同的有機物，一般活性炭的吸附容量為5%~40%，對于油漆溶劑中的苯系物吸附容量為20%~26%。
更換周期
按照活性炭吸附設施設計方案確定活性炭更換周期，原則上不應超過(guò)累計運行500小時(shí)或3個(gè)月;在無(wú)設計方案或實(shí)際建設情況與設計方案不符時(shí)，參考以下公式計算更換周期。
T=GxS÷ (cx10-6xQxt)
式中:T-更換周期，天;G-活性炭用量，kg;S-動(dòng)態(tài)吸附量，%，一般取10%;C-活性炭消減的VOCs濃度，mg/m3;Q-風(fēng)量，m3/h;t-運行時(shí)間，h/d。
九、 活性炭吸附設施運行維護要求
提升設施同步運行率
生產(chǎn)企業(yè)應把活性炭吸附設施作為生產(chǎn)系統的一部分進(jìn)行管理。
先于產(chǎn)生廢氣的生產(chǎn)工藝設備開(kāi)啟
后于生產(chǎn)工藝設備20分鐘停機，并實(shí)現連鎖控制
及時(shí)檢查更換活性炭

廢氣日常監測過(guò)程中，出現以下情況，應即使更換活性炭!
加強設施的運行管理
建立活性炭吸附設施運維臺賬，記錄設施的運維和耗材更換情況。臺賬應與車(chē)間生產(chǎn)保持一致，如活性炭的更換時(shí)間、更換量等。臺賬保存期限不得少于5年。
規范廢棄物貯存處置
更換下來(lái)的廢活性炭屬于危險廢物，應當納入排污許可管理，并按照危險廢物貯存相關(guān)標準規范的要求，密閉貯存在危險廢物儲存間，儲存間的排氣需經(jīng)過(guò)凈化后才能外排。廢活性炭應及時(shí)交由具備相應危險廢物處置資質(zhì)的單位，依法進(jìn)行再生或處置。
十、違法后果
《中華人民共和國大氣污染防治法》第一百零八條(一)
產(chǎn)生含揮發(fā)性有機物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動(dòng)，未在密閉空間或者設備中進(jìn)行，未按照規定安裝、使用污染防治設施，或者未采取減少廢氣排放措施的，由縣級以上人民政府生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)責令改正，處二萬(wàn)元以上二十萬(wàn)元以下的罰款;拒不改正的，責令停產(chǎn)整治。
《中華人民共和國大氣污染防治法》第九十九條(三)
通過(guò)逃避監管的方式排放大氣污染物的，由縣級以上人民政府生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)責令改正或者限制生產(chǎn)、停產(chǎn)整治，并處十萬(wàn)元以上一百萬(wàn)元以下的罰款;情節嚴重的，報經(jīng)有批準權的人民政府批準，責令停業(yè)、關(guān)閉。
《排污許可管理條例》第三十七條
違反本條例規定，排污單位有下列行為之一的，由生態(tài)環(huán)境主管部門(mén)責令改正，處每次5千元以上2萬(wàn)元以下的罰款;法律另有規定的，從其規定:
(一)未建立環(huán)境管理臺賬記錄制度，或者未按照排污許可證規定記錄;
(二)未如實(shí)記錄主要生產(chǎn)設施及污染防治設施運行情況或者污染物排放濃度、排放量:
(三)未按照排污許可證規定提交排污許可證執行報告;
(四)未如實(shí)報告污染物排放行為或者污染物排放濃度、排放量。
來(lái)源：沈陽(yáng)市生態(tài)環(huán)境局