行業概述

一般我們將化工行業劃分為三大類：石油化工、基礎化工以及化學化纖三大類。其中基礎化工分為九小類：化肥、有機品、無機品、氯堿、精細與專用化學品、農藥、日用化學品、塑料制品以及橡膠制品。

工藝流程描述

以工藝流程采用三個活性炭顆粒吸附罐切換運行為例，兩個吸附罐并列進行一級吸附為例，當吸附罐1和吸附罐2處于吸附狀態時，吸附罐3先處于蒸汽脫附狀態，隨后處于冷卻、干燥狀態；切換時間一到，尾氣、蒸汽等閥門自動切換，吸附罐1進入脫附狀態，吸附罐2仍處于吸附狀態，而吸附罐3則由脫附狀態進入吸附狀態。三個吸附罐的工作狀態互相轉換。廢氣不斷地在吸附罐1或2或3中得到凈化后排放；被吸附的有機物用蒸汽脫附后進入冷凝器，與蒸汽一起被冷凝為液體流入分層槽，根據被回收有機物與水的比重差別進行分層回收。

系統構成

活性炭顆粒吸附回收裝置主要由廢氣預處理系統、吸附系統、脫附系統、真空抽干系統、干燥降溫系統、回收系統、自動控制等系統組成。

裝置特點與優勢

①安全性能高：本裝置防爆等級達到相關標準，安全可靠，適用于有爆炸危險的場所；

②實現達標排放的技術成熟度高； 

③吸附率高、脫附回收效率高，應用范圍廣； 

④運行費用低、能耗低；

⑤吸附裝置全自動控制，無人值守運行：自控系統采用PLC控制，帶有自診斷程序，主要閥門可實現手動—自動雙模式操作。

由于化學工業門類繁多、工藝復雜、產品多樣，生產中排放的污染物種類多、數量大、毒性高，因此，化學工業是污染大戶。同時，化工產品在加工、貯存、使用和廢棄物處理等各個環節都有可能產生大量有毒物質而影響生態環境、危及人類健康。下面以雙氧水行業為例：

可選擇的技術方案

目前已有許多技術應用于有機廢氣處理，例如冷凝法、吸收法、吸附法、膜分離、催化氧化、催化燃燒等。

 評估各技術方案

Ø 冷凝法是利用尾氣在不同溫度和壓力下具有不同的飽和蒸氣壓，通過降低溫度或增加壓力，使尾氣首先凝結出來。冷凝法在理論上可達到很高的凈化程度，但是當其濃度低于較低時，需采取深度冷凍，這將使運行成本大大提高。

Ø 吸收法是通過尾氣和吸收劑的逆流接觸，利用尾氣中各組分在吸收劑中溶解度的不同而進行分離。主要優點是設計彈性大，操作方便，吸收、解吸、再吸收過程同步操作。缺點是排入空氣中的有機物組分的濃度高，不利于間歇操作，而且占地面積大，對吸收劑和吸收設備要求較高，吸收劑也需要定期更換，過程較復雜，費用較高，目前已經逐漸被其他方法取代。

Ø 吸附法是將廢氣中的有機成分被吸附到活性炭的微孔中，從而在炭纖維微孔內形成一層平衡的吸附濃度。在吸附飽和后，采用蒸汽脫附法，將吸附在活性炭纖維孔徑內的有機分子脫附出來并回收。尾氣吸附回收應用歷史最悠久、結構最簡單、故障率最低；在化工、制藥、膠帶、輪胎、橡膠石棉板等行業已經有上千家用戶。

Ø 催化燃燒法 是借助催化劑在低溫下(200～400℃)下，實現對有機物的完全氧化，因此，能耗少，操作簡便，安全，凈化效率高，在有機廢氣特別是回收價值不大的有機廢氣凈化方面應用比較廣泛。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物多組分物質。采用適當的催化劑，使用有害氣體中的可燃物質在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法。催化燃燒法的關鍵因素是催化劑的選擇,因此初期成本是比較高的。

Ø 催化氧化法 是指在一定壓力和溫度條件下,以金屬材料為催化劑,如Pt、Pd、Ni、Cu等,以空氣、氧氣、臭氧等為氧化劑進行的氧化反應，包括“加氧”，“去氫”兩方面都算催化氧化。與催化燃燒一樣需要催化劑的選擇。

Ø 真空脫附法（變壓吸附法）目前在尾氣回收行業做的宣傳很多，但應用較少。

公司的技術優勢

我公司在這行業中的主流技術是活性炭材料吸附技術，本技術采用多孔結構的活性炭類材料作為吸附劑，當含有有機物的廢氣通過吸附劑時，其中的有機物會被吸附劑吸附、截留，空氣則得到凈化后排放。常用的活性炭材料吸附劑有活性炭纖維、活性炭顆粒兩種。我公司該類產品主要有活性炭纖維吸附回收裝置和活性炭顆粒吸附回收裝置。該系列產品使廢氣通過吸附劑對廢氣中的有機物進行吸附，吸附飽和后，進行脫附再生，吸附的有機物可回收重復使用。此類產品凈化率高，經過公司的不斷探索和研究，可回收的有機溶劑種類繁多，是公認的處理各種濃度有機廢氣的主要方法。

（1）活性炭纖維吸附回收裝置ACF

技術原理

活性炭纖維在吸附有機廢氣過程中，通過分子之間相互吸附的作用力（范德華引力），廢氣中的有機成分被吸附到活性炭纖維的微孔中，從而在炭纖維微孔內形成一層平衡的吸附濃度， 雖然分子運動速度受溫度和材質等原因的影響，但它在微環境下始終是不停運動的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力，當一個分子被活性炭內孔捕捉進入到活性炭纖維孔隙中后，會導致更多的分子不斷被吸引，直到添滿活性炭纖維孔隙為止。使用初期的吸附效果很高。但時間一長，活性炭纖維的吸附能力會不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。所以，活性炭纖維應周期性的進行脫附再生。

活性炭纖維比表面積對吸附能力有很大影響。一般來說，對于小分子的有機物（直徑2nm以下），活性炭纖維比表面積越大，吸附能力越好。在吸附飽和后，采用蒸汽脫附法，將吸附在活性炭纖維孔徑內的有機分子脫附出來并回收。

工藝流程描述

以工藝流程采用三個吸附器切換運行為例，兩個吸附器并列進行一級吸附為例，當吸附器1和吸附器2處于吸附狀態時，吸附器3先處于蒸汽脫附狀態，隨后處于冷卻、干燥狀態；切換時間一到，尾氣、蒸汽等閥門自動切換，吸附器1進入脫附狀態，吸附器2仍處于吸附狀態，而吸附器3則由脫附狀態進入吸附狀態。三個吸附器的工作狀態互相轉換。廢氣不斷地在吸附器1或2或3中得到凈化后排放；被吸附的有機物用蒸汽脫附后進入冷凝器，與蒸汽一起被冷凝為液體流入分層槽，根據被回收有機物與水的比重差別進行分層回收。

系統構成

活性炭纖維吸附回收裝置主要由廢氣預處理系統、吸附系統、脫附系統、真空抽干系統、干燥降溫系統、回收系統、自動控制等系統組成。

裝置特點與優勢

①活性碳纖維用量少，大幅度降低了尾氣凈化回收裝置的造價

② 高品質、高效率地回收尾氣中的有機物

③ 適用范圍比較廣

④ 裝置緊湊，結構巧妙，氣阻小，占地少，運轉能耗低

⑤ 全自動運行，操作簡單，便于維修，運轉安全

⑥ 環境效益與經濟效益顯著，投資回收期短

技術原理

活性炭顆粒吸附回收裝置在吸附有機氣體分子過程中，在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機分子吸附到活性炭顆粒內，使用初期的吸附效果很高。但時間一長，活性炭的吸附能力會不同程度地減弱，吸附效果也隨之下降。因此我們設計了解析過程，對吸附飽和的活性炭顆粒進行解析脫附。

活性炭顆粒的大小對吸附能力也有影響。一般來說，活性炭顆粒越小，過濾面積就越大。所以，粉末狀的活性炭總面積最大，吸附效果最佳，但粉末狀的活性炭難以固著在床層上，很容易被吹散，難以控制，現很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易被風吹走，有機氣體中的大直徑雜質在活性炭過濾層中也不易阻塞，其吸附能力強，更換方便。