吸附是吸附剂将气体混合物中的一种或多种组分积聚或凝缩在表面,已达到分离的目的。常用的吸附剂有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维毡、蜂窝沸石、沸石转轮等。吸附法的净化效率略大于90%,根据现行排放标准,一般处理废气浓度在800mg/m³以下,温度40℃以下的废气。
解吸即吸附剂再生,指利用高温水蒸气、热气吹扫及降压等方式将被吸附物从吸附剂脱离的过程。
工艺路线的选择
根据废气的来源、性质(成分、浓度、温度、湿度)、风量等因素进行综合分析后选择处理工艺。治理大风量低浓度有机废气的常用处理工艺有:
1)活性炭吸附,水蒸汽或热气再生—冷凝回收。
2)活性炭吸附,热气吹扫再生—催化燃烧。
3)沸石吸附,热气吹扫再生—催化燃烧或高温焚烧。
预处理
预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质性质及含量进行选择。
当废气中颗粒物含量超过 1mg/m³ 时,应先采用过滤或洗涤等方式进行预处理;
当废气浓度较高时,应考虑稀释或选着其他处理工艺;
当废气中含有吸附后难以脱附或造成吸附剂堵塞的成分时,应采用洗涤或预吸附等预处理方式处理;
当废气温度较高时,采用换热或稀释等方式调节,使废气温度低于40℃;
采用沸石做吸附剂时,应对废气湿度进行调节,使相对湿度低于80%;
过滤装置两端应装设压差计,当过滤器的阻力超过规定值时应及时清理或更换过滤材料。
吸附剂选择
常用吸附剂有颗粒活性炭、蜂窝活性炭、活性炭纤维毡和沸石转轮。
根据废气各成分的沸点、饱和蒸气压、闪点及占比选择吸附剂。通常,活性炭的脱附温度低于120℃,沸石的脱附温度低于220℃,而废气成分沸点作为判断该成分解吸难以程度的主要依据,因此废气主要成分沸点大于100℃时建议选用沸石作为吸附剂。
不易被吸附的物质:C4以下烷烃、烯烃、卤代烃,甲醛等。
难脱附的物质:三甲苯、丙二醇、乙二醇单丁醚等。
易造成吸附剂堵塞的物质:粉尘、漆雾、丙烯酸和丁二烯等易聚合单体、苯酚、四甲苯等。
采用颗粒状吸附剂时,气体流速宜低于 0.60m/s;采用纤维状吸附剂(活性炭纤维毡)时,气体流速宜低于 0.15m/s;采用蜂窝状吸附剂时,气体流速宜低于 1.20m/s。
脱附再生
当使用水蒸气再生时,水蒸气的温度宜低于 140℃。当使用热空气再生时,对于活性炭和活性炭纤维吸附剂,热气流温度应低于 120℃;对于分子
筛吸附剂,热气流温度宜低于 200℃。含有酮类等易燃气体时,不得采用热空气再生。脱附后气流中有机物的浓度应严格控制在其爆炸极限下限的 25%以下。
解吸气体的后处理工艺选择
当废气中的有机物具有回收价值时,可根据情况选择采用水蒸气再生、热气流(空气或惰性气体)再生或降压解吸再生工艺。脱附后产生的高浓度气体可根据情况选择采用降温冷凝或液体吸收工艺对有机物进行回收。
当废气中的有机物不宜回收时,宜采用热气流再生工艺。脱附产生的高浓度有机气体采用催化燃烧或高温焚烧工艺进行销毁。