活性炭吸脱附

活性炭吸脱附-催化燃烧法处理含VOCs废气安全性分析策略解城华上海常逸环保科技有限公司上海201906摘要：为了提高含VOCs废气的综合处理效率，将活性炭吸脱附-催化燃烧法进行综合应用具有一定优势。但是在活性炭吸脱附-催化燃烧法处理过程中，如果控制不当会导致活性炭炭箱出现焖燃现象，直接威胁该工艺的安全性和稳定性，甚至会对工作人员产生人身安全威胁，导致经济损失。因此，需要对活性炭吸脱附-催化燃烧法在处理中的安全性进行深入分析，并且要对导致工艺流程出现焖燃现象的具体原因进行研究，才能够采取有效措施加强活性炭吸脱附-催化燃烧法在处理过程中的质量控制工作，提高含VOCs废气处理的安全水平。关键词：活性炭吸附；热脱附燃烧法；含VOCs废气；安全性前言在对含VOCs废气进行处理的过程中，活性炭吸附作为主要方法之一，能够保证含VOCs废气的处理效率。含VOCs废气是空气污染防治的重要内容。在处理过程中，还要对活性炭吸脱附-催化燃烧法技术进行有效应用。将活性炭吸脱附-催化燃烧法进行综合应用，能够保证含VOCs废气综合处理效果，提高含VOCs废气的综合处理效益。为了充分发挥应该处理工艺的应用优势，需要对其在应用过程中的安全性进行分析，主要通过具体事故表现和事故原因，采取有效措施加强活性炭吸脱附-催化燃烧法在处理过程中的质量控制工作。1.2.含VOCs废气处理现状在含VOCs废气处理过程中，活性炭是其中的关键技术。挥发性有机物指的是常压下沸点范围在260°C以下或者在常温状态下饱和蒸气压在70Pa以上，以蒸汽形式在空气中存在的物质。大多数VOCs会对人体感官产生刺激，并且会直接伤害人体，一部分含VOCs废气还属于致癌物。大多数含VOCs废气都属于易燃易爆废气，是PM2.5的前驱体。因此，需要重视对含VOCs废气的处理工作。在我国开展空气污染防治的过程中，对含VOCs废气的关注度比较高，对我国含VOCs废气的排放量进行分析，每年排放量达超过3,000万吨，挥发性有机物与其他污染物存在极大差别，其在不同的生产领域都会产生。除了石化产品炼制、矿产品加工冶炼、煤炭热解以及汽化等大型工业生产过程中会产生含VOCs废气外，在涂装喷漆、精细化工以及食品加工等小规模工业生产过程中也可能会产生含VOCs废气。因此，需要重视含VOCs废气的有效控制工作，这是空气污染防治工作的重点内容。目前，在对含VOCs废气进行处理时，主要是以末端治理为主，吸附技术、氧化燃烧技术、冷凝法回收都属于含VOCs废气的主要处理方法。在实际应用中，可以根据含VOCs分析的具体特点对多种技术进行相互组合，提高处理技术的应用水平。不同的处理技术适用范围都存在一定差别，其中吸附法更适合应用在高通量、浓度比较低的含VOCs废气处理过程中，能耗水平比较低并且处理效率高，能够有效净化废气中的挥发性有机物。吸附工艺技术也比较成熟，在吸附技术应用过程中其主要核心是吸附剂⑴1.2.活性炭吸脱附-催化燃烧处理技术在含VOCs废气处理过程中，对活性炭吸脱附-催化燃烧法处理技术进行充分应用，可以大大提高含VOCs废气的处理效率，对降低工艺的运行成本有积极作用。在实际操作过程中可以利用预处理一吸附浓缩一解吸脱附一催化燃烧等不同工艺段，保证含VOCs废气的净化效果。在具体的操作过程中，主要步骤包括以下内容：（1）对有机废气利用水洗喷淋进行预处理，确保其达到活性炭的吸附要求，防止在活性炭吸附含VOCs废气时微孔被堵塞。（2）将预处理后的废气送入到活性炭吸附箱内完成吸附净化过程，在活性炭吸附器饱和的情况下运行热脱附燃烧器；（3）在循环管路内的气流温度一旦超过设计值可以自动进行补冷。利用热气流对饱和活性炭吸附进行解吸脱附；（4）将有机物从活性炭有效脱附下来。在整个脱附操作过程中，有机废气可以被浓缩。之后浓缩的有机废气为原有浓度的十几倍，浓缩废气被送到催化燃烧装置完成氧化分解；（5）被分解成一氧化碳和H2O后，系统可以自动切换，将净化完成后的洁净气通过排风机排放到大气中⑵1.2.处理含VOCs废气的安全性分析1.2.工艺运用实例与事故某公司对含VOCs废气进行处理的过程中，主要利用的是活性炭吸脱附-催化燃烧进行处理。在实际操作过程中，进口和出口位置都安装有防火阀，活性炭箱内配备有空气冷却系统以及水喷淋消防系统。完成设备施工作业后，调试时，活性炭吸附饱和后开展活性炭热脱附时，活性炭箱出现焖燃现象。发现比较及时，并采取了有效的救火措施。在此次事故中并未造成人员损失和财产损失。为了对此次事故问题进行深入分析，掌握活性炭吸脱附-催化燃烧在含VOCs废气治理过程中的安全性，需要对具体的工艺运行流程进行研究，并且要分析事故发生原因。1.2.匚艺运行流程在此次项目设计过程中，对企业的具体生产工艺进行分析，此次项目中涉及的有机化合物主要包括、苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等。在实际生产过程中的工艺流程包括以下内容：（1）在喷漆废气净化过程中需要对涂装废气进行板式过滤，然后利用油漆颗粒进行吸附拦截，气体进入催化燃烧前端的过滤器后，可以及时去除气渣以及微小颗粒和灰尘，然后经过蜂窝状活性炭吸附，确保处理后的废气能够达到排放目标。（2）在吸附饱和后，活性炭通过催化燃烧进行再生，在实际设计过程中，需要在生产的同时完成吸附，饱和后的活性炭进行再生。（3）在此次脱附燃烧的过程中主要是以离线形式进行操作，并不需要人工完成活性炭操作，只需要切换阀门就可以实现活性炭吸附器的吸附状态以及再生状态切换。（4）含VOCs废气处理系统运行过程中，可以在整个系统中注入新风，防止温度过高而导致贵金属催化剂失活，并且可以有效避免脱附热空气温度比较高引发的焖燃问题。在整个系统设计过程中，排风筒是必要设备，可以直接将净化完成的废气通过排风筒排到大气中。1.2.工艺事故原因分析对此次事故原因进行调查分析，发现焖燃炭箱为1号炭箱，在起引燃隔壁炭箱的部分活性炭，通过监控系统进行排查，1号炭箱焖燃的同时处于热脱附过程。导致炭箱焖燃的原因比较多，对不同的原因进行分析，发现主要包括以下几种：（1）在系统热脱附中，在炭箱温度升高的情况下，原有的消防系统未及时反映异常情况，无法实现火灾预警，焖燃后引燃隔壁炭箱。主要是在系统设计过程中火灾报警系统设置不合理，未能发挥预警作用；（2）在设备运行过程中自动控制系统出现故障，对含VOCs废气处理产生影响，导致其超出正常设定范围，再加上在活性炭吸附技术应用过程中选择的产品质量比较差，导致在设定范围内出现自燃情况[3]在掌握事故原因后对原有消防报警系统重新设计与安装，提高了消防报警系统的灵敏度。此外，在使用过程中为了保证炭箱的稳定性，防止出现焖燃问题，最好将进入吸附箱的废气控制在40°C以下，脱附温度控制在90°C以下。在对活性炭进行选择时，需要根据吸附质的分子结构、直径确定合适的活性炭孔径，从而确保活性炭的吸附效果和安全性。一般活性炭利用率孔径最高为吸附物质直径的1.7到3倍左右。对一些大分子含VOCs废气进行处理时，需要尽可能选择中大孔径的活性炭，可以保障吸附效果。1.2.结语总而言之，为了充分发挥活性炭吸脱附-催化燃烧的积极作用，需要了解影响技术运行安全的各项因素。在此次工程设计过程中，出现火灾事故的主要原因是未对活性炭的质量、废气热性能、热脱附过程进行有效控制，再加上防火报警系统设置不合理，导致其在系统运行过程中出现火灾事故时不能及时报警。综合这些因素，在之后的系统施工过程中，需要加强处理系统的控制与管理工作，提高活性炭-催化燃烧法的应用效果。参考文