活性炭吸附VOCs的幾種技術(shù)應(yīng)用-冠森炭業(yè)

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時(shí)間：2019-09-18點(diǎn)擊：1979次

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  (TSA)的變溫吸附是利用吸附劑的平衡吸附容量隨溫度的升高而降低的特性，在室溫下吸附和加熱后的解吸過程?；钚蕴康慕馕^程是吸熱的，加熱有利于解吸。當(dāng)蒸汽和熱氣用于解吸時(shí)，解吸溫度通常為100℃200℃。當(dāng)VOC被吸附時(shí)，如果吸附容量高并且吸附劑是具有較低沸點(diǎn)的小分子烴和芳香族有機(jī)化合物，則可以使用蒸汽解吸和冷凝回收。如果吸附容量較低，例如甲苯、乙酸二甲酯和乙酸乙酯，VOCs可以通過其它熱氣體(熱空氣、熱N2等)脫附。)或在二次吸附后回收[27]。Ramalingam等[28]采用TSA技術(shù)，研究了三種VOCs(丙酮、二氯甲烷和甲酸乙酯)的回收利用。發(fā)現(xiàn)三種VOCs熱氮?dú)庠偕淖罴堰\(yùn)行條件為T/170℃。V=0.17M/S.Shah等人[29]通過變溫吸附研究了丙酮和丁酮的熱空氣再生性能。結(jié)果表明,在80℃一次循環(huán)再生后,丙酮的吸附容量恢復(fù)了近95%,連續(xù)8次循環(huán)后,丙酮的吸附容量基本保持不變。對(duì)于酮，再生后的吸附容量明顯下降。
  變壓吸附（PSA）裝置，在恒定溫度下柱狀活性炭或無熱原的條件下，通過在不同的壓力周期性變化的被吸附物被吸附和解吸循環(huán)的系統(tǒng)壓力。在不同的操作模式中，可以使用通常用于活性炭吸附平衡型的分離的范德華力之間的差值，以及使用分子的吸附速度之間的速度差利用特定活性炭分為變壓吸附分子篩分離分離型[25]。吸附通常在大氣壓力下進(jìn)行，解吸是通過降低操作壓力或真空抽吸方法來實(shí)現(xiàn)，并在真空中的較大程度解吸期間更容易地脫附。然而在實(shí)踐中，高度真空吸附裝置，要求和能源密集型的，和全面的成本考慮吸附，解吸壓力通常使用8?10kPa [26]工業(yè)上。 PSA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程度高循環(huán)操作的，但在操作期間需要恒定的減壓，高設(shè)備的要求，巨大的能量消耗回收所??述多級(jí)溶劑。

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  變溫變壓吸附（tpsa）是在變溫變壓吸附技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合變溫吸附和變壓吸附的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)變溫變壓吸附后的溫升進(jìn)行解吸的一種有效技術(shù)。通過提高床溫和降低塔壓，脫附過程更加徹底，提高了活性炭的再生效率[30]。Ramalingam等人[31]熱氮解吸與真空減壓解吸相結(jié)合。結(jié)果表明，兩種工藝組合后，二氯甲烷的回收率可達(dá)82%。此外，真空減壓脫附后，活性炭床溫由93℃降至63℃，可顯著縮短下一循環(huán)前的冷卻時(shí)間。
  電下吸附（esa）是一種新興的氣體凈化和分離過程。它的本質(zhì)是熱吸附。與傳統(tǒng)的溫度變化吸附不同，變壓器吸附的解吸過程是通過用電加熱飽和吸附劑來實(shí)現(xiàn)的，焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱量促進(jìn)了吸附劑的釋放。變異吸力有許多優(yōu)點(diǎn)：加熱系統(tǒng)簡單，能量直接轉(zhuǎn)移到吸附劑上，加熱效率高，能顯著降低能耗[32]；能獨(dú)立控制氣體流量和吸附劑溫度；熱流和質(zhì)量流方向相同，更有利于解離[33]；成本低；使用變電站的成本比使用熱蒸汽再生的成本低50%[34]；良好的再生性能，斯奈德等[35]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過12個(gè)循環(huán)使用，吸附劑的吸附能力保持在97%～100%.
  變壓吸附法適用于高濃度VOCs廢氣的凈化和高級(jí)有機(jī)溶劑的回收，具有自動(dòng)化程度高、環(huán)境效益好、進(jìn)口氣體體積和濃度調(diào)節(jié)靈活、能耗大、死區(qū)氣體壓力大等優(yōu)點(diǎn)，在使用中存在一定的局限性。目前，溫差吸附對(duì)VOCs的控制超過36，溫度變化的吸附主要集中在固定床上。但在使用過程中，變溫吸附需要很長時(shí)間才能對(duì)吸附劑進(jìn)行加熱和冷卻，經(jīng)過多次循環(huán)后，吸附劑的熱老化性能也會(huì)出現(xiàn)降低的問題，苯乙烯的等溫靈敏度不適用于三氯乙烷和苯乙烯，因此研究者在變溫吸附的基礎(chǔ)上進(jìn)行了轉(zhuǎn)化和吸附。功率變換吸附法具有加熱效率高、加熱速度快、溶劑回收率高等優(yōu)點(diǎn)，在VOCs的管理中受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，作為一種新技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。變溫變壓吸附結(jié)合了變溫吸附和變壓吸附兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以明顯提高活性炭的再生率和有機(jī)溶劑的回收率，縮短一次循環(huán)過程的時(shí)間，但多種技術(shù)的耦合和使用，以及復(fù)合氣體分離技術(shù)的發(fā)展，仍然是未來VOCs管理的重要發(fā)展方向。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和環(huán)保要求選擇不同的吸附回收工藝，加強(qiáng)新設(shè)備的研發(fā)和推廣，積極探索高效環(huán)保的VOCs處理新工藝技術(shù)。

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