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冷凝與吸附集成技術(shù)處理有機廢氣

　　石油、噴涂、化工等行業(yè)經(jīng)常排放大量油氣等揮發(fā)性有機化合物(VOCS)。VOCS不僅嚴(yán)重惡化人們生存環(huán)境,危害人體健康,而且還會給企業(yè)和社會帶來嚴(yán)重的資源浪費、安全隱患及經(jīng)濟(jì)損失。VOCS主要包括烴類、醇類、醚類、醛類、酚類、酯類、脂肪酸類、胺類以及有機鹵系衍生物等，其中有些有機廢氣具有回收價值；常使用冷凝與吸附集成技術(shù)處理有機廢氣。

　　一、VOCS治理方法

　?。?）冷凝法回收VOCS
　　冷凝法回收VOCS是利用冷凝裝置產(chǎn)生低溫來降低VOCS空氣混合氣的溫度。當(dāng)混合氣進(jìn)入冷凝裝置時,VOCS中具有不同溫度的組分會依次被冷凝成液態(tài)而分離出來。冷凝法回收VOCS技術(shù)簡單,受外界溫度、壓力影響小,也不受氣液比的影響,回收效果穩(wěn)定,可在常壓下直接冷凝,工作溫度皆低于VOCS各成分的燃點,安全性好;可以直接回收到有機液體,無二次污染;適用于常溫、高濕、高濃度的場合,尤其適合于處理高濃度、中流量的VOCS。

　?。?）吸附法回收VOCS
　　VOCS通過活性炭、疏水硅膠等吸附劑時,VOCS組分吸附在吸附劑表面,然后再經(jīng)過減壓脫附或熱脫附,富集的VOCS被吸到儲罐或用其他方法液化,而未被吸附的尾氣直接排入大氣,從而實現(xiàn)VOCS和空氣的分離。吸附法是回收低濃度VOCS廣泛的方法之一。

　?。?）冷凝和吸附集成技術(shù)處理有機廢氣（VOCS）
　　通過對單一的冷凝或吸附回收技術(shù)綜合比較后發(fā)現(xiàn),冷凝和吸附集成技術(shù)處理有機廢氣可以充分利用各自的特點,達(dá)到優(yōu)勢互補,也即發(fā)揮冷凝法在冷凝高濃度VOCS時穩(wěn)定、高效的優(yōu)勢,以及吸附法在吸附低濃度VOCS時可以將VOCS濃度控制在很低范圍;集成工藝還可避免純冷凝技術(shù)引起的成本及操作費用劇增，以及純吸附法吸附高濃度VOCS產(chǎn)生的安全隱患。

　　二、冷凝和吸附集成回收VOCS探討

　　（1）制冷劑的選擇
　　制冷裝置中填充不同的制冷劑,制冷效率有很大的不同碳?xì)浠衔镏饕ū?、丁烷和異丁烷；而二氧化碳來源廣泛,安全無毒,不可燃,單位容積制冷量大,即便在高溫下也不分解出有害氣體,但二氧化碳制冷系統(tǒng)效率比常規(guī)制冷劑系統(tǒng)要低

　?。?）吸附劑的選擇
　　吸附劑的性能對混合氣的吸附分離效果起著決定性的作用。吸附法回收VOCS的關(guān)鍵在于高質(zhì)量吸附劑的篩選開發(fā)。吸附劑應(yīng)具備大比表面積、良好吸附選擇性、易解吸、機械強度和耐磨性好、使用壽命長等特點。目前工業(yè)上常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、混合吸附劑等。

　　（3）冷凝與吸附工藝優(yōu)化
　　冷凝和吸附集成回收工藝一般要根據(jù)VOCS組分及濃度回收率和尾氣排放濃度來優(yōu)化。對于高濃度VOCS如油氣的回收，可以采取先冷凝、后吸附的集成工藝,將冷凝段的冷凝溫度控制在某一溫度范圍內(nèi),再經(jīng)過吸附工藝進(jìn)行深度回收處理。此時,由于冷凝段出來的油氣-空氣混合氣溫濃度較低,因此該混合氣再進(jìn)人吸附段時,更利于深度吸附。對于低濃度VOCS的回收，可以考慮將吸附法作為前段回收工藝，這樣可以避免冷凝法作為前段工藝產(chǎn)生較大的能耗，還可以發(fā)揮吸附法吸附低濃度VOCS的優(yōu)勢,最后使整個裝置的能耗和運行費用較優(yōu)。

　　對于不同質(zhì)量濃度、不同組分的VOCS,通過冷凝與吸附集成技術(shù)處理有機廢氣,可以達(dá)到較高的回收效果。目前,針對不同的VOCS,專用制冷劑和吸附劑的篩選和開發(fā)、集成工藝及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化成為今后研究的重點。