活性炭脱附技术工艺和原理介绍

有机废气活性炭吸附净化是一种有效的废气净化方法，活性炭是一种多孔的含碳物质，具有高度发达的空隙结构、良好的表面吸附活性及庞大的比表面积，但基于活性炭的吸附容量限制，活性炭吸附一段时间达到饱和后需要脱附再生，否则，运行成本高，并产生大量废物，吸附净化效果不好。饱合活性炭一般采用热空气加热脱附或水蒸汽加热脱附。热空气加热脱附温度不能过高，有失火的风险；水蒸汽加热脱附温度高、技术成熟、脱附效果好。VOC目前水蒸汽脱附方法为对脱附出来的有机物先冷凝处理，然后分离出有机物后，再对废水进行处理，会带来水污染的问题。另外，现有的活性炭吸附脱附方法及装置大多需要经常对活性炭进行转移，不仅费时费力，造成设备停运时间长，而且热量损耗大。

 

 

 

技术实现要素：

 

为解决上述现有的技术问题，本发明提供了一种活性炭吸附脱附方法及装置。

 

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种活性炭吸附脱附方法，包括以下步骤：

 

1）将活性炭放置在吸附脱附器内，向吸附脱附器内通入有机废气，活性炭对有机废气进行吸附净化，当活性炭达到吸附饱和状态后，停止通入有机废气；

 

2）利用水蒸汽对步骤1）中饱和的活性炭进行加热，加热脱附出的有机物随水蒸汽从吸附脱附器内排出得到脱附尾气；

 

3）将空气预热后与步骤2）中得到的脱附尾气混合得到混合汽，对混合汽加热，并将加热后的混合汽送入加热燃烧室加热得到高温燃烧尾气；

 

4）将步骤3）中得到的高温燃烧尾气作为热源依次对步骤3）中混合汽、空气进行加热回收高温燃烧尾气中的热量，得到低温燃烧尾气；

 

5）将步骤4）中得到的低温燃烧尾气作为热源对空气进行加热再次回收其中的热量，回收热量后的低温燃烧尾气经冷凝后得到冷凝水和洁净气体，冷凝水直接排放或者作为蒸汽发生器用水形成水蒸汽用于步骤2）中活性炭加热，洁净气体直接排放，加热后的空气对吸附脱附器内脱附后的活性炭进行干燥，完成脱附再生过程。活性炭吸附脱附

 

优选地，步骤2）中用水蒸汽对活性炭加热时，将压力为0.1mpa~1.0mpa、温度为100℃~180℃的水蒸汽通入吸附脱附器的夹套内，水蒸汽先对吸附脱附器壳体进行加热，再通过连通管进入吸附脱附器内部对活性炭进行加热，加热时间为3h，吸附脱附器壳体加热时产生的冷凝水从冷凝水出口排出。

 

优选地，步骤3）中空气预热至温度为100℃后与脱附尾气混合，混合汽加热至温度为150℃后送入加热燃烧室，混合汽在加热燃烧室内采用电加热或者用燃油、燃气的加热方式被加热至650℃~800℃。

 

优选地，步骤5）中低温燃烧尾气将空气加热至温度为70℃~90℃。

 

本发明还提供了一种以上任意一项所述活性炭吸附脱附方法采用的活性炭吸附脱附装置，包括吸附脱附器，所述吸附脱附器内放置有活性炭，所述吸附脱附器设有夹套、废气进口、废气出口、蒸汽进口、蒸汽出口、热空气进口、热空气出口、冷凝水出口和连通管，所述废气进口、废气出口、蒸汽出口、热空气进口、热空气出口均与吸附脱附器内部连通，所述蒸汽进口、冷凝水出口均与夹套连通，所述连通管将吸附脱附器内部与夹套连通，所述蒸汽出口连接有热力焚烧器，所述热力焚烧器包括空气加热器a、混合汽加热器、加热燃烧室；所述空气加热器a设有空气进口a、空气出口a、加热器进口一、加热器出口一，所述混合汽加热器设有混合汽进口、混合汽出口、加热器进口二、加热器出口二，所述加热燃烧室设有燃烧气进口、尾气出口，所述蒸汽出口和空气出口a均与混合汽进口连接，所述加热器进口一与加热器出口二连接，所述混合汽出口与燃烧气进口连接，所述加热器进口二与尾气出口连接；所述热空气进口连接有空气加热器b，所述空气加热器b设有空气进口b、空气出口b、加热器进口三、加热器出口三，所述空气出口b与热空气进口连接，所述加热器进口三与加热器出口一连接。

原理：
工艺原理：吸附：经预处理后的有机废气经过合理布风，均匀通过填充高性能蜂窝状活性炭的吸附固定吸附床，有机成分被吸附在活性炭微孔内，净化气达标排放。 脱附浓缩-催化氧化：吸附饱和后的活性炭床采用循环热风脱附，脱附下的高浓度VOCs进入催化氧化床，在催化剂的催化氧化作用下，VOCs于低温下被氧化成H2O和CO2，并释放出大量热量，催化氧化反应后的尾气经过混流换热器后用于脱附饱和活性炭，PLC全自动化控制，配套可操作触摸屏，操作简便，节能省力，电气设计考虑多重安全预警系统：非稳态控制、温度预警、停机警报及故障应急处置措施等。