工业有机废气处理中采用碳基吸附剂的几个误区

在设计有机废气处理方案过程中，每个工程师或者公司都有自己的设计风格和特色，但是有几个常见的误区大家经常会比较纠结，小编来为您简单介绍一下。

1、废气通过吸附床层的风速
有很多教科书上都明确写道:气体通过吸附剂床层的风速一般为0.2～0.6m/s。通过工程实践发现，这种说法有些偏颇。当人们利用活性碳纤维作吸附剂处理VOCs时，所使用的最大风速绝不会超过0.15m/s，因为由于受到床层阻力的限制，一般活性碳纤维层的厚度不会超过150mm。那么为什么老的教科书给出这个数据呢?考查发现:过去人们大都采用颗粒活性炭作吸附剂，它的床层厚度一般设计在0.2～0.6m，最大不会超过1m，所以就给出了这个数据。实际上，通过工程实践发现，废气通过床层的速度是由废气在床层中与吸附剂的接触时间决定的。总结工程实践，废气在吸附床层内与吸附剂的接触时间为0.8～1.2s即可将废气中的吸附质完全吸附下来，也就是说，采用这样的风速，完全可以满足治理要求。

2、脱附温度
关于脱附温度，很多人都认为与吸附质的沸点有关，认为要想把高沸点的物质从吸附剂上脱附下来，脱附介质的温度必须高于该物质的沸点。实践证明这种观点是错误的。以灵氧水行业回收三甲苯为例，三甲苯的沸点为164.7℃(另有资料介绍为176.1℃)，而采用100℃的水蒸气即可将三甲苯完全脱附下来。有不少工程实践都证明了这一点。
为此可以得出结论，吸附质的脱附温度与共沸点没有直接关系，而是和它的饱和蒸气压有关。这个结论可以用脱附原理来说明。
大家都知道，要想使吸附质分子从吸附剂表面脱附下来必须给它能量或推动力，使其能够从吸附剂表面“蒸发”到吸附剂孔道中，从而进入气相主体。而在通常采用的脱附方法中，加热脱附是给它提供能量，以增加分子的动能;吹扫脱附和降压(真空)脱附，都是为了降低吸附剂孔道中废气分子的分压，也就是蒸气压，给废气造成一个浓度差，从而给废气分子由吸附剂表面向气相转移提供一个推动力，这个推动力越大，废气分子的脱附速度就越快。所以，从这个理论出发就不难理解，吸附质的脱附温度是与其饱和蒸气压直接相关的而与它的沸点无关。如洗过的衣服通常是在低于水的沸点下晾干的。

3、采用水蒸气脱附后是否都需要干燥
不一定。当采用活性碳纤维作吸附材料时，就不需要设置单独的干燥工序;而采用颗粒活性炭作吸附材料时就必须进行干燥。在20世纪80～90年代PVC行业用颗粒活性炭作吸附剂回收氯乙烯单体时，各治理厂家无一例外地都有热空气干燥这一步。而到本世纪初，有的工程公司改成活性碳纤维作吸附材料时，就大胆地省去了热空气干燥的工序，而且将整个回收工艺由原来的5步简化为3步。
为什么可以省去千燥工序?经过认真分析认为，经过水蒸气脱附的炭基吸附剂的微孔中存在着的水分有2类，一类为“自由水”，另一类是吸附在炭基吸附剂表面的“吸附水”。由于颗粒活性炭的孔道长且孔体积比活性碳纤维大得多，这样，在脱附后的颗粒活性炭中就会存有大量的“自由水”;因此，当颗粒活性炭脱附完成之后，必须通过干燥，把吸附剂中的“自由水”蒸发掉，オ能使再进入的废气分子与吸附剂表面接触，将“吸附水”分子置换下来。而由于活性炭纤维的微孔体积比颗粒碳体积小得多，很难有“自由水”存在，因此可以省去热空气干燥，脱附完了可直接转入吸附工序。这样不仅可以使脱附水蒸气的用量大大降低，而且使吸附回收工序大大缩短，降低运营成本。

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