活性炭吸附法的废气预处理、工艺流程、处理要求及成本分析

当前我国VOCs排放涉及的行业广，且各行业排放的VOCs种类繁多、成分复杂，常见的有烃类、醇类、醚类、酯类等。加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶剂的行业都会产生VOCs排放。

此外，VOCs治理技术体系复杂，涉及十多种技术及组合技术，一般一个环保治理企业只能掌握一种或几种技术。

活性炭是应用最广泛的吸附剂，其生产和使用可以追溯到19世纪。活性炭之所以被广泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔，且表面积巨大。典型活性炭的孔径分布及其与其他吸附剂的比较如下图所示。

图源《吸附剂原理与应用》，[美]Ralph T.Yang著

据了解，活性炭吸附技术是VOCs治理的主流技术之一，技术成熟、简单易行、治理成本低、适应范围广，在所有的治理技术中占有非常大的市场份额，在涂装、包装印刷、石油化工、化学品制造、医药化工和异味治理等领域都得到了广泛的应用。

但由于业内人员对活性炭的基本性能、活性炭吸附技术的适用范围和使用条件等缺乏规律性认识，在活性炭选型、工艺设计和净化装备设计中存在较大随意性，造成净化设备效率低，存在安全隐患，活性炭再生更换困难等问题。市场上很多环保公司对活性炭吸附技术过于低估（简单误认为活性炭吸附技术无非就是简单的吸附—脱附）。

行业的种种不规范及工艺混乱，导致目前不少地方环保主管部门陷入了“闻炭色变”的误区。满足当前国内VOCs污染实际治理工程的实际需要，正确引导行业规范活性炭在挥发性有机物（VOCs）净化中的应用，显得至关重要。

吸附法主要适用于低浓度气态污染物的吸附分离与净化，对于高浓度的有机气体，一般情况下首先需要经过冷凝等工艺进行“降浓”处理，然后再进行吸附净化。对于“油气”等高浓度VOCs气体的净化，也可以采用吸附法（降压解吸再生），但对活性炭有一些特殊的要求。

图：活性炭吸附装置

01废气的预处理

（一）污染物浓度要求

除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外，进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的25%。当废气中有机物的浓度高于其爆炸极限下限的25%时，应使其降低到其爆炸极限下限的25%后方可进行吸附净化。

对于含有混合有机化合物的废气，其控制浓度P应低于最易爆炸组分或混合气体爆炸极限下限值的25%，即P

Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn) 式中：

Pm ——混合气体爆炸极限下限值，%

P1，P2，…，Pn ——混合有机废气中各组分的爆炸极限下限值，%

V1，V2，…，Vn ——混合有机废气中各组分所占的体积百分数，%

n ——混合有机废气中所含有机化合物的种数。

（二）气体温度要求

进入吸附装置的废气温度宜低于40℃。

(三)废气湿度对活性炭吸附性能的影响