活性炭吸附氮氣脫附+冷凝回收

在廢氣處理過程中，我們有時候會用到活性炭吸附脫附和冷凝回收的工藝，脫附分為蒸汽脫附、電加熱脫附、氮氣脫附等。通常工廠的廠區(qū)存在多個廢氣排放點，VOCs的濃度分布不均等特點，單獨的處理工藝很難解決全廠的VOCs排放問題，所以我們需要利用組合工藝來處理廢氣。這里我們簡單的介紹下活性炭吸附氮氣脫附+冷凝回收。

我們需要先將各個點位的廢氣收集起來，先通過活性炭吸附廢氣，再經(jīng)過氮氣脫附，之后再將濃度提升幾十倍的廢氣通入冷凝器，將廢氣冷凝成液體，后再將廢氣中可回收物質(zhì)回收利用。

活性炭吸附：活性炭是一種多孔性含碳物質(zhì)，它具有高度發(fā)達的孔隙構(gòu)造，活性炭的多孔結(jié)構(gòu)為其提供了大量的表面積，能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸，從而賦予了活性炭所具有的吸附性能，使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的。就像磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量分子可以產(chǎn)生強大的引力，從而達到將有害雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。

不是所有的活性炭都能吸附有害氣體，只有當活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)略大于有害氣體分子的直徑，能夠讓有害氣體分子完全進入的情況下（過大或過小都不行），才能達到很好的吸附效果。當吸附載體飽和后需要再生處理。

氮氣脫附：氮氣是一種惰性氣體，利用惰性氣體作為脫附介質(zhì)回收有機物，能夠克服水蒸氣脫附再生產(chǎn)生二次污染的問題，對可溶性有機物的回收更具有優(yōu)勢，可減少有機物精制的投資和運行費用，同時可以提高活性炭和設備的使用壽命，更具有市場競爭力。惰性氣體的選擇主要考慮兩個方面：一是來源便捷，二是費用低。

吸附飽和的活性炭吸附床轉(zhuǎn)入脫附再生階段，通過閥門控制，用氮氣置換待脫附活性炭床以及脫附管內(nèi)的空氣，通過在線氧含量分析儀檢測系統(tǒng)氧含量達到設定值后，啟動脫附風機、開啟脫附加熱器加熱升溫開始脫附。

冷凝回收：冷凝過程中，被冷凝物質(zhì)僅發(fā)生物理變化而化學性質(zhì)不變，故可直接回收利用。冷凝法在理論上可以達到很高的凈化程度，但凈化程度越高操作費用越高。因此，它常常作為凈化高濃度有機廢氣的預處理工序，從降低污染物含量和減少廢氣體積兩方面減少后續(xù)工藝的負荷，并回收有價值物質(zhì)。物質(zhì)在不同溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓。當物質(zhì)的蒸氣壓在某一溫度下，達到其相應的飽和蒸氣壓時，則開始凝結(jié)，該溫度稱為物質(zhì)的露點溫度。只有系統(tǒng)溫度低于露點溫度，蒸氣態(tài)物質(zhì)才能從氣相中冷凝出來。冷凝法就是利用揮發(fā)性有機物在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓這一性質(zhì)，采用降低系統(tǒng)溫度或提高系統(tǒng)壓力的方式，使其從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，而從氣相中分離出來。

冷凝方式有直接冷凝和壓縮冷凝兩種。為提高冷凝效率，直接冷凝一般采用多級連續(xù)冷卻方法，降低揮發(fā)廢氣的溫度，使之凝聚為液體分離出來。冷凝法回收裝置的冷凝溫度一般按預冷、機械制冷、液氮制冷等步驟來實現(xiàn)。根據(jù)揮發(fā)氣的成分、要求的回收率及后排放到大氣的尾氣允許含量，來確定冷凝裝置出口處揮發(fā)氣的溫度值。

預冷器是單級冷卻裝置，其冷凝溫度在各成分的凝固溫度以上，一般在4℃左右，目的是使大部分水汽凝結(jié)為水而除去，減少裝置的運行能耗。揮發(fā)氣離開預冷器后，進入機械制冷級，機械制冷可使大部分有機廢氣冷凝為液體回收。若需要更低的冷卻溫度，則在機械制冷之后連接液氮制冷，可使有機廢氣的回收率達到99%。單級機械壓縮制冷裝置的工作溫度范圍為-35--10℃；串聯(lián)的機械壓縮制冷裝置有淺冷級和深冷級組成，其工作溫度范圍為-70--400℃；用液氮制冷的深冷裝置的工作溫度可達-184℃。多級連續(xù)冷卻方法在石油化工行業(yè)的油氣回收中應用很廣泛，其凈化程度可滿足世界各國排放標準要求。

可以回收利用氣體溶劑類型：

1、烴類：苯、甲苯、二甲苯、n-乙烷、溶劑油、石腦油、重芳烴、碳氫清洗劑等。

2、鹵烴：三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、CHCl3、四氯化碳等。

3、酮類：丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮等。

4、酯類：乙酸乙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯等。

5、醚類：二氧雜環(huán)己烷、THF、糠醛、甲基溶纖劑等。

6、醇類：甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等。

7、聚合用單分子物體：氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯。