清遠市百悅企業(yè)服務有限公司 楊舜

一、活性碳纖維有機廢氣回收裝置分析

活性碳纖維有機廢氣回收裝置系統(tǒng)的構(gòu)成比較復雜，其中包括預處理，吸附，脫附，抽干，干燥以及計量回收等多種裝置。通過各個裝置的有效銜接，環(huán)環(huán)相扣，保證有機廢氣回收效率。

（一）回收裝置的構(gòu)成

1.預處理系統(tǒng)

活性碳纖維在廢氣的吸附處理中具有重要的作用，而且可以循環(huán)利用。在有機廢氣的回收中，需要先做好預處理工作，使有機廢氣中的灰塵以及小顆粒的雜物徹底清除，防止這些雜質(zhì)堵塞活性碳纖維的納米孔洞。此外，通過大量研究發(fā)現(xiàn)，活性碳纖維對有機廢氣的吸收與溫度具有直接的關系，高溫下吸附效果會降低，因此需要做好對有機廢氣溫度的控制，最佳溫度范圍為10到30攝氏度。在這個溫度范圍內(nèi)有機廢氣的揮發(fā)能力更強，回收效果高。預處理裝置中的核心設備為過濾器，利用堿液除去雜質(zhì)。通過預處理并檢驗合格后進入下一道程序中。

2.吸附系統(tǒng)

廢氣通過預處理后進入到吸附器中，通過壓力的作用，使有機物進入到活性碳的微孔內(nèi)，在微孔吸附飽和后可以循環(huán)利用。廢氣通過碳纖維吸附后再進行排氣。吸附器是通過自動控制系統(tǒng)完成的，通過交替切換完成吸附和再生，然后進行循環(huán)應用，保證任何時刻都保持一臺吸附器進行吸附，一臺吸附器進行干燥，使吸附系統(tǒng)可以連續(xù)運行。一般還需要再配置一臺備用的吸附器，因為長時間使用的情況下需要對過濾系統(tǒng)進行清洗，備用設備可以保證工作的持續(xù)性。

3.蒸汽脫附系統(tǒng)

活性碳纖維有機廢氣回收系統(tǒng)中，蒸汽脫附系統(tǒng)可以通過減壓閥的方式保證蒸汽的穩(wěn)定輸出，使活性碳纖維層中的有機物能夠順利脫附，并通過蒸汽的吹掃，進入到回收系統(tǒng)中。在吹掃中對溫度具有一定的要求，需要保證溫度的恒定性和適宜性，提升蒸汽脫附效果。一般蒸汽脫附中吸附器的溫度需要控制在100到105攝氏度，如果溫度過高會導致裝置運行不順暢，同時可能會出現(xiàn)報警停車的情況，需要對裝置的問題進行及時檢查和處理。如果溫度過低的情況下說明流量和蒸汽不足，無法對吸附器進行脫附。

4.負壓抽干系統(tǒng)

通過蒸汽脫附系統(tǒng)后，進入到負壓抽干系統(tǒng)中對有機廢氣進行處理，通過壓力的作用進入到密封通道中。負壓抽干系統(tǒng)將有機廢氣全部吸入后，系統(tǒng)的冷凝器裝置會自動關閉，氣管道以及出液管停止工作，通過旋渦氣泵對吸附器中的有機物或者蒸汽等向冷凝器中吸入，并進行冷凝，氣體經(jīng)過氣液分離器管道后重新進行處理。抽負壓程序可以抽干碳纖維表面的水分，提升干燥效率。負壓抽干中，需要關閉吸附器排放閥門，并將密閉空間內(nèi)的氣體抽吸完全，再降低吸附器的壓力，使飽和蒸氣壓降低，碳纖維表面的有機物順利脫附。

5.干燥降溫系統(tǒng)

有機廢氣通過負壓干燥后，會使碳纖維的溫度明顯提升，提升的幅度需要達到50到70攝氏度，而且濕度也會提高到80%左右，影響活性碳纖維的吸附能力。干燥降溫系統(tǒng)可以通過吹風機將冷空氣吹出，使吹出的空氣可以進行提前凈化，并對活性碳纖維旋轉(zhuǎn)降溫和除濕，直到活性碳纖維的濕度達到10%左右，溫度降低到10攝氏度左右。干燥降溫系統(tǒng)在過濾裝置的使用中，需要做好定期清洗工作，長時間的使用活性炭纖維的雜質(zhì)會截留到過濾器中，同時過濾網(wǎng)上也會存在大量的雜質(zhì)和灰塵，通過對這些雜質(zhì)的清掃后能夠達到凈化效果。

6.計量回收系統(tǒng)

有機廢氣經(jīng)過干燥降溫處理后，最后進入到計量回收系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的組成方式多元化，包括冷凝器、冷卻器以及分離裝置等，通過對含有有機蒸汽和水蒸氣混合氣體的脫附冷凝后，形成混合液體的形式，然后進入到分離裝置中，吸附器底部位置的冷凝液會進入到分離裝置中，對其中無法在水中溶解的有機物過濾，分離出來后通過自流裝置進入計量槽進行回收利用。通過對廢水分層排污進入到排污管中。此外，監(jiān)測處理后的氣體，并將檢測結(jié)果與預處理后的結(jié)果對比分析，計算二者間的差值和有機廢氣的回收率。一般情況下，嚴格按照這個流程回收后，回收率需要達到80%以上，如果有機廢氣濃度過高，回收率也會更高，可以超過90%。

（二）回收裝置技術特點

1.吸附效率高

活性碳纖維有機廢氣回收的回收率比較高，活性炭纖維中存在很多的吸附孔洞，吸附能力強，整體吸附率超過95%。同時隨著技術的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)多級吸附的作用，吸附率也會進一步提升，能夠滿足國際環(huán)保排放標準。

2.裝置的設計結(jié)構(gòu)合理

活性碳纖維有機廢氣回收系統(tǒng)的吸附能力比較強，從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看，主要采用籠型結(jié)構(gòu)形式，活性碳纖維的應用數(shù)量少，風量的處理量比較大，有利于對有機廢氣處理成本的控制。

3.能耗和費用低

活性碳纖維具有非常強的再生能力，而且能耗低，同時在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中活性炭纖維纏繞芯風機功率低，氣流阻力小，在活性碳纖維有機廢氣的凈化回收中產(chǎn)生的電耗能也會比較低。

4.系統(tǒng)全程自動化

當前活性碳纖維有機廢氣回收系統(tǒng)大部分都采用全自動的控制模式，通過編程進行中央控制，并執(zhí)行電磁閥以及托氣缸動作，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性強。根據(jù)工藝流程設計要求的模擬，能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行情況進行觀察和分析，并自動進行故障檢測，提升系統(tǒng)操作的可靠性，提升系統(tǒng)的維護效率。

二、結(jié)合案例進行分析

在油墨印刷行業(yè)的發(fā)展中，如果利用水松紙印刷生產(chǎn)工藝，為了溶解高分子的樹脂，就需要使用大量的乙醇，此外，還需要少量的乙酸乙酯以及二乙醇乙醚等溶劑。其主要功能在于將高分子樹脂溶解，隨后進入干燥成膜環(huán)節(jié)，在該過程中，所有的有機溶劑就會揮發(fā)到空氣中，然后排放出去。就相關預測結(jié)果來看，在全國每一年度，所有水松紙印刷生產(chǎn)廠商需要消耗一萬噸左右的乙醇等相關溶劑，而正是因為這些溶劑的使用，所以空氣中會排放各種各樣的有害物質(zhì)，結(jié)果導致環(huán)境受到了破壞，這種情況也會對人體健康帶來威脅和影響，同時也導致企業(yè)的發(fā)展受到了障礙，不利于企業(yè)提高經(jīng)濟效益，甚至會影響企業(yè)的競爭力。所以，在此次研究中，筆者重點分析某水松紙生產(chǎn)廠，研究的主要內(nèi)容是該廠在治理有機廢氣的過程中，利用活性炭纖維有機廢氣回收裝置所產(chǎn)生的效果。

（一）工藝簡述

在水中指印刷的過程中，有機尾氣需要進行回收，具體涉及到的部分包括兩點，其中之一是排風尾氣，主要來自于烘箱，另外一方面是廢氣，往往是印刷機周圍自然會發(fā)出來的。針對印刷機上部排風和整條印刷機周圍系統(tǒng)揮發(fā)出來的氣體而言，采取的主要方式就是分離單獨引入，與此同時，在風管上方，會設置三通閥控制，如果吸附裝置出現(xiàn)了故障和問題，就可以通過三通閥來進行放空，這樣可以避免印刷設備受到負面影響。過濾冷卻了有機尾氣之后，再將其引入吸附裝置之中，該裝置會進行一定的處理，處理之后也會產(chǎn)生有機尾氣，然后將其運輸?shù)杰囬g。首先把一定量有機溶劑的活性炭纖維吸附進去，然后再通過使用飽和水蒸氣的作用，以此來進行脫附再生，在蒸汽的作用下，吸附在活性炭纖維上的乙醇就會被吹脫出來，然后和蒸汽相互融合，最終構(gòu)成氣態(tài)混合物，在換熱器和回收的冷凝液之中，這些混合物進行了充分的換熱，這一環(huán)節(jié)完成之后再將混合物引入列管冷凝器，在這里進行冷凝，冷凝之后的混合液主要由水和乙醇構(gòu)成，它可以和箱體內(nèi)部冷凝的混合液相互結(jié)合起來，然后共同流入儲槽之中，最后再通過使用磁力泵，混合之后的液體全部會被引入精餾塔中，在該地方完成精餾。通過冷凝器對氣體進行冷凝，塔頂這些氣體就會背景助氣液分離器中，在該地方經(jīng)過相互分離之后，有一部分液體就會再次回到精餾塔內(nèi)部，然后再次循環(huán)上述流程，其中有一部分會到達冷卻器，被冷卻之后，會流向有機溶劑儲罐之中，在這時，乙醇的程度一般情況下會達到95%，然后將其回收，并且再次運用于生產(chǎn)中。

（二）設備運行情況

針對活性碳纖維印刷溶劑乙醇回收裝置的進出口氣體，通過使用有機溶劑回收設備，以此來開展測試工作，根據(jù)最終的結(jié)果來看，該裝置確實能夠回收乙醇溶劑，而且效果比較好，回收了之后，在尾氣中，乙醇去除率往往能達到96.76%。將這一設備用來進行整修試車，穩(wěn)定性比較強，而且也比較可靠，無論是過程自動控制，還是自動報警，都滿足預期的設計要求和標準。運行了該設備之后，無論是車邊的有機物濃度，還是周邊的有機物濃度，都有所下降，這有利于提高環(huán)境質(zhì)量。

（三）運行效果分析

通過大約長達一年時間的運行記錄結(jié)果來看，該廠每天使用的容積總量達到了5噸，通過使用溶劑回收裝置，處理之后發(fā)現(xiàn)，能夠回收的容器總量已經(jīng)高達4噸。

1.投資情況

在該印刷機中，活性炭纖維有機廢氣吸附回收裝置屬于三箱類型，同時還包括一套有機溶劑精制設備。就整套回收系統(tǒng)設計而言，能夠使用大約10年時間，總投資額度超過了300萬元人民幣，其中不包括公用工程成本。

2.回收效益

其每日使用的乙醇量達到了5t，除此之外，還有部分乙二醇乙醚以及乙酸乙酯。假設回收率是80%，每年運行的總天數(shù)是300，乙醇每天回收量和單價分別為4t和4200元／t，以此來計算年回收收益，即5t×80%X 300天X 4200元=504萬元，對應的年度回收凈效益大概就是504萬元一149萬元=355萬元。進行換算以后，每回收lt乙醇所需的成本大概是1242元人民幣。如果在實踐過程中使用活性炭纖維吸附裝置，那么，該印刷廠年度得到的經(jīng)濟效益將會超過330萬元。

四、結(jié)語

綜上所述，活性碳纖維有機廢氣回收技術當前已經(jīng)成為廢氣回收的重要方式，對氣體清潔具有重要作用。通過多種有機廢氣回收方式的對比發(fā)現(xiàn)，活性碳纖維有機廢氣回收技術在材料獲得、操作方式以及成本和回收率方面都具有一定的優(yōu)勢。因此需要結(jié)合當前的活性碳纖維有機廢氣回收技術加強對技術的優(yōu)化，提升系統(tǒng)的廢氣處理效率和質(zhì)量，促進相關行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。