咨詢電話：RTO前處理系統(tǒng)之活性炭纖維技術(shù)淺談
隨著人們環(huán)境保護及資源再利用意識的逐步增強，除了通過源頭控制及末端治理中的銷毀技術(shù)，減少有機廢氣的排放，從而消除其對環(huán)境造成的污染以及對人們身體健康的危害，末端治理中的回收利用技術(shù)也同樣重要。如何有效地回收利用這些有機廢氣，以達到節(jié)約資源、實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的“雙贏”，已成為現(xiàn)代社會所面臨的一個嚴峻的現(xiàn)實問題。
而回收利用技術(shù)多種多樣，吸附回收技術(shù)就是其中的一種。吸附技術(shù)是使用具有吸附能力的吸附材料來處理VOCs，由于VOCs的不同組分會被吸附材料選擇性吸附，因此可以達到處理VOCs的目的。
在YIHEAC往期技術(shù)文章《有機廢氣治理RTO應(yīng)急旁路系統(tǒng)設(shè)計淺析（一）》中，我們提出進行RTO廢氣治理系統(tǒng)的設(shè)計時，需要考慮增加至少一級活性炭吸附作為應(yīng)急旁路的緊急處理措施，并以此介紹了活性炭的相關(guān)概念及吸附原理。根據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，活性炭類吸附劑吸附性能良好，可以有效吸附VOCs，其中活性炭纖維對VOCs吸附和脫附都有著很好的效果，這是因為它的內(nèi)外比表面積較大且孔隙結(jié)構(gòu)均勻微小。基于對活性炭的初步了解，本篇將進一步對新型的活性炭纖維吸附回收技術(shù)作一個簡單的介紹。
1.活性炭纖維以及與普通活性炭的區(qū)別
活性碳纖維是經(jīng)過活化的含碳纖維，將某種含碳纖維（如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等）經(jīng)過高溫活化，使其表面產(chǎn)生納米級的孔徑，增加比表面積，從而改變其物化特性。
區(qū)別：傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭，為粉末狀或顆粒狀，而活性碳纖維則為纖維狀，纖維上布滿微孔，其對有機氣體吸附能力比顆?；钚蕴吭诳諝庵懈邘妆吨翈资?/span>，吸附速率快100~1000倍，具體與活性炭纖維的種類及制作工藝有關(guān)。
2.活性炭纖維吸附回收技術(shù)
活性炭纖維吸附回收系統(tǒng)主要包含預(yù)處理系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)以及油水分離系統(tǒng)。
（1）預(yù)處理系統(tǒng)
根據(jù)客戶所給的廢氣參數(shù)，我們會根據(jù)組分中的含水量、含塵量、含酸堿性氣體量等，來做相應(yīng)的除濕、除塵、堿/酸噴淋等預(yù)處理，以減少對后端管道及設(shè)備的影響。
（2）吸附系統(tǒng)
吸附系統(tǒng)一般設(shè)置三級活性炭纖維吸附罐A/B/C，一吸附一再生一等待。剛開始運行時，啟動A罐吸附，運行一段時間后啟動B罐吸附，再運行一段時間后啟動A罐再生且啟動C罐吸附，以此類推。
（3）脫附系統(tǒng)
活性炭纖維吸附飽和后，使用蒸汽/熱風進行再生，有機物被蒸汽從活性炭纖維孔道中吹出。
（4）油水分離系統(tǒng)
被蒸汽/熱風吹出的有機物進入冷凝器冷凝后再進入油水分離系統(tǒng)分離出有機物。
脫附后的活性炭纖維罐用干燥風機進行吹掃，脫附氣經(jīng)冷凝后再回到吸附系統(tǒng)前端，吸附罐得以重新利用。
3.影響活性炭纖維吸附的因素
（1）內(nèi)在因素
①比表面積
活性炭纖維的吸附能力受比表面積影響。當然，不同材質(zhì)和技術(shù)制備的活性炭纖維，比表面積也存在一定差異；
②表面化學性
即使是孔隙結(jié)構(gòu)相似的活性炭纖維，吸附能力也會存在顯著差異。造成這種情況的其中一個因素，是因為活性炭纖維表面存在的官能團或離子的種類和數(shù)量不同。
（2）外在因素
①相對濕度
氣體中的相對濕度一般對于去除VOCs是不利因素，因為水蒸氣會和其競爭吸附點位，濕度越大，VOCs去除效率越低；
②進氣流量
對于給定的活性炭床體積，增大進氣流量將會使得VOCs在床層中的停留時間變短，從而降低VOCs去除效率；
③溫度
由于待處理廢氣的初始溫度以及活性炭纖維吸附過程會放熱，導(dǎo)致活性炭纖維的工作溫度變化很大。而床層溫度過高會使得其吸附量下降；
④吸附床層高度
對于給定的廢氣風量，不同的床層高度，吸附效果也不一樣。通過計算風量及床層高度之間的關(guān)系，可以發(fā)出氣體在床層的停留時間。而停留時間越長，意味著活性炭纖維與廢氣接觸得越充分，吸附效果也越好。
在YIHEAC做的諸多項目中，我們也遇到過將活性炭纖維吸附回收技術(shù)與RTO技術(shù)結(jié)合的案例。廢氣中的主要組分經(jīng)過吸附冷凝回收再利用，然后將剩余的廢氣送入RTO系統(tǒng)中焚燒處理，一是節(jié)約了成本，二是不會使得過剩濃度的廢氣焚燒后產(chǎn)生大量的熱量而造成浪費，三是若回收的組分為含鹵素有機物，也降低了RTO本體及后端設(shè)備、管道等的被腐蝕可能性。
綜上，在進行活性炭纖維吸附回收系統(tǒng)設(shè)計時，同RTO治理系統(tǒng)設(shè)計一樣，我們也需要根據(jù)客戶所提供的廢氣參數(shù)，包含風量、組分、濃度、溫度和濕度等，以達標排放、安全運行及經(jīng)濟實用為準則進行系統(tǒng)設(shè)計。而關(guān)于活性炭纖維吸附回收技術(shù)的設(shè)計要點、使用場合及優(yōu)缺點，我們將在活性炭纖維吸附回收技術(shù)簡介（二）中介紹，如有不合理之處，歡迎您的交流與指正。
參考文獻
1.百度百科，活性炭纖維的定義；
