活性炭纖維吸附-催化燃燒裝置處理有機廢氣（qì）應（yīng）用

經新型淨化裝置處（chù）理後主要廢氣出口濃度低於40mg/m3,符合國家及地方排放標準, 淨化效率達95.6%～97%。在處理同樣風量的情況下, 此套裝置與目前常用的以蜂窩炭為吸附劑的吸附—催化燃燒裝（zhuāng）置相比較具有明顯的優點。
福州某鞋廠有兩條生產（chǎn）線, 主要產品為泡沫（mò）塑料沙灘鞋（xié）, 年產量為230萬雙, 在（zài）生產過程中由於使用含有甲苯的膠水膠合, 因此在刷膠及烘幹工序產生 “三苯（běn）” 廢氣（qì）, 汙染了周圍的環境; 針對有機廢氣具有大風量、低濃度的特（tè）點, 該廠於1999 年采用（yòng）活性（xìng）炭纖維吸附—催化燃燒新型裝置來處理“三苯”廢氣, 處理風量為14 000m 3/h。

1　工藝流程
圖1 是（shì）活性炭纖維吸附—催（cuī）化燃燒（shāo）工藝流程框圖,整個係統集吸附、脫附、催（cuī）化燃燒於一體。
 
為保證係統（tǒng）的連（lián）續運行, 吸附器采用多單元分流組合式結構, 正常運行時, 處在脫附狀態的隻有一個單元, 而其他（tā）單元處於吸附或（huò）冷卻狀態; 有（yǒu）機廢氣（qì）收集後經過濾（lǜ）器進入n- 1個單元吸附, 淨（jìng）化後的氣體排入（rù）大氣。正（zhèng）常吸附前, 先將催（cuī）化床燃燒（shāo）室預熱到300 ℃,一定時間（jiān）後, 當某一單元內的活性炭纖維吸附飽和（hé）時, 打開脫附閥門, 用 120℃熱風進行脫（tuō）附, 解吸出的高濃度有機廢氣進到催化床（chuáng）燃燒分（fèn）解為CO2和H2O , 淨化後的（de）高溫氣體通過列（liè）管熱交換器（qì）預熱脫附氣體, 少部分經煙（yān）囪排放, 其餘補充新鮮空氣後作為（wéi）脫附熱（rè）風返回, 此時可（kě）停止（zhǐ）電加熱管預熱, 並通過放空閥和補冷風機來（lái）實現整個催化燃燒係統的熱平衡。每個單元吸附和脫附時的蝶型氣動閥門由PLC工業電腦可編程序控製器按設（shè）定的時差有序開（kāi）關,整個電控裝置分手（shǒu）動和（hé）自動兩組, 並配有（yǒu）自動報警係統。
2　淨化裝置特點
(1) 吸附（fù）劑采用（yòng）的活性炭纖維性能優越, 其比表麵積大(1300～ 2 500m2/g) , 微孔發達(微孔體積占總孔體積的 80%左右), 孔徑分布廣(20～200A ), 吸（xī）附容量大（dà）(比粒狀活性（xìng）炭大幾倍至幾十倍),吸附速度（dù）快(比顆粒活性炭要快2～3 個數量級), 而且再生容易快速(一般 3～5 min) , 脫附徹底, 經多次吸（xī）附脫附後仍保持原（yuán）有的（de）吸附性能, 特別是對10-6級的吸附質仍保持很高的吸附量(蜂窩炭或顆粒炭此時（shí）的吸附能力（lì）則大大降低) , 因（yīn）此對（duì）有機廢氣的淨化率（lǜ）高; 同時因（yīn）活性炭纖維（wéi）耐（nài）熱性能好（hǎo）(在空氣中著火點達 500 ℃以（yǐ）上) , 且吸附層很薄, 不會產生類似顆粒炭或蜂窩炭吸附裝置因熱積（jī）蓄而易產生燃（rán）燒爆炸的危險。
(2) 采用（yòng）獨特的多單元分流組合式吸附床, 假設吸附床有n 個單元, 剛開始時是第1～第(n- 1)個單元在吸附, 第n個單（dān）元在（zài）脫附; 一定（dìng）時間後, 切換為第 2～第n個單元在（zài）吸附, 第1個單元（yuán）在脫附;如此反（fǎn）複循環運行。 這樣一方麵保證生產的連續性,另一方麵利用多單元的循環交替切換可使（shǐ）吸附劑用量大（dà）大減少, 不但使吸附床（chuáng）的體積大大減少, 而且高（gāo）價炭纖維因使用量少也不會造成造價高的問題, 因此設備重量輕, 投資小（xiǎo）, 占地少, 結構緊湊。
(3) 在催化燃燒床的進口以及貴金屬催化劑層之間布置電加熱（rè）管, 結合內循環管路, 可使床層的預（yù）熱時間短(電加熱管一般（bān）在開機時預熱（rè） 30 m in 左右後停止加熱, 以後利用催化（huà）燃燒熱量來維持整個係統的熱（rè）平（píng）衡) , 同時采用高效率的（de）熱交換器, 並用高性能的輕質耐火材料保溫, 這（zhè）樣不僅（jǐn）使廢氣的催（cuī）化（huà）燃燒徹（chè）底, 同時熱利用效率高, 運（yùn）行成本低。
(4) 采用PLC電腦可編程序控製（zhì）器, 通（tōng）過（guò）氣動（dòng）元件係統實現工藝過程的全（quán）部自動化, 整個係統運行過程中電腦實行適時記（jì）憶, 如遇突（tū）然停電或下班停機時, 電腦會記憶當時的工作狀態, 待來電或下次開機時, 電腦會自動指（zhǐ）令延續上次的狀態運行下去,這樣可（kě）以避免出現某些（xiē）單元（yuán）過飽和現象, 達到佳治理效果, 同時（shí）出現異常故障時電腦會指令自動停機並發出聲（shēng）光報警, 因此, 操作簡單、安全、可靠, 自動（dòng）化水平較高, 可實現無人操作。
3　實際應用（yòng）效果（guǒ）
表1 結（jié）果（guǒ）表明, 經（jīng）新型（xíng）淨化裝置處理後主（zhǔ）要廢氣出口濃度低（dī）於40mg/m3,符合國家及地方排放標準, 淨化效率達95.6%～97%。在處理同樣風量的情況下（xià）, 此套裝置與目前常用的以蜂窩炭（tàn）為吸附劑的吸附—催化燃（rán）燒裝置相比（bǐ）較具有明顯的優點, 具體數（shù）據見表（biǎo）2。


4　結論
(1) 本新型有機廢氣淨化裝置對於大風量、低濃度的有機廢（fèi）氣淨化效果好, 無二次汙染, 投資及運（yùn）行費用低, 占地少, 操作安全、簡單、可（kě）靠（kào）, 自動（dòng）化水平高, 是一種值得推廣應用的技術。
(2) 本處理裝置在實際應用過程中針對不同種類、不同濃度（dù）和溫度的有機（jī）廢氣（qì）, 所采（cǎi）取的催化劑種類、活性炭纖維用量、吸附單元（yuán）數以及單（dān）元切換的周期也不同。