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净森源活性炭——VOCs篇

作者:点击:581 发布时间:2023-02-06

VOCs协同治理是我国“十四五”期间的重大内容之一和民生项目,目前相关企业使用活性炭进行VOCs处理的工艺较为普遍,但是存在问题也很多,主要表现在:设计风速与处理废气量不匹配、处理废气的设备结构不合理、关键材料吸附剂活性炭的质量以次充好、活性炭吸附饱和后更换处置不及时等问题,从而使治理效果大为折扣。因此,结合我公司多年来的研究开发经验和应用积累,分享一些心得,供各级环保管理部门、相关活性炭应用单位在工作中参考。

一、活性炭质量选择

活性炭的质量是治理VOCs的关键核心材料,根据经验和行业规定,活性炭碘吸附≥800mg/g,蜂窝活性炭横向抗压强度应不低于0.9MPa,纵向强度应不低于0.4MPa,碘吸附值≥650mg/g活性炭纤维其比表面积不低于1000㎡/g

各使用活性炭的企业应好所活性炭厂家关于活性炭碘值、水分等产品的出厂报告单、质量合格证以便随时备查。

二、吸附设备选型

目前成熟而普遍应用的是卧式活性炭罐、箱式活性炭罐,内部结构设计需合理,气体流通顺畅、无沟流、壁流、无死角。活性炭吸附装置的各个连接处均应严密,使用前进行打压测试,不得漏气。金属材质装置外壳应采用不锈钢或防腐处理,表面光滑且耐腐蚀。

在活性炭吸附装置的进气和出气管道上设置气体采样口,采样口设置应符合《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置HJ/T 386-2007》的要求,便于日常监测活性炭吸附效率。根据活性炭更换周期及时更换活性炭,更换的活性炭按险废处理或交于有资质的再生单位再生后合理使用

三、速的设计

采用活性炭法处理VOCs首先要关注炭层的风速,风速太快吸附不到位,风速过低影响处理量,因此风速必须科学、可行。废气的治理应在密闭的空间中进行或采用全密闭集气罩收集,无法密闭的采用局部集气罩收集,根据现场废气排放特点合理选择收集点位,按《排风罩的分类和技术条件》(GB/T 16758)规定,设置能有效收集废气的集气罩,距集气罩开口面远处的VOCs无组织排放位置,控制风速不低于0.3米/秒。

活性炭吸附装置所采用的引风机应满足场所集气罩形状、大小数量及控制风速等测算的风量所需并有富余。通过更换电机或变频调速仍达不到要求的,则更换风机、改造管道。

四、炭层厚度(高度)和流速的确定

活性炭吸附装置内的气体流速根据吸附剂的特性或颗粒大小确定:

在采用3~4mm颗粒活性炭时,气体流速为0.5m/s,装填厚度不得低于0.5m。装填活性炭时应振动密实并加网覆盖,避免气流扰动导致活性炭转动摩擦;

采用蜂窝活性炭时,气体流速以1~1.50m/s为宜。

五、废气的预处理(必要时)

因使用场景不同、应用环境各异,进入吸附装置的VOCs气体中颗粒物浓度、温度、湿度应有要求,一般应分别低于1mg/m³ 40℃80%,若颗粒物含量超过1mg/m³时,应先采用过滤或洗涤等方式进行预处理。

使用企业应制订定期检测和更换过活性炭的制度,以及设备运行维护规程,保障活性炭在低颗粒物、低湿度条件下延长使用期限。

六、活性炭填充量的设计

无论有无活性炭在线再生,颗粒活性炭处理VOCs废气,通常考虑活性炭使用量不应低于VOCs产生量的6倍,即1吨VOCs的处理量,需6吨活性炭。活性炭更换周期一般应超3个月。实际工作中,填充量、更换周期根据企业实际情况和排放检测数据具体确定。

七、规范企业环保管理考核制度

活性炭吸附处理装置应先于产生废气的生产工艺设备开启、晚于生产工艺设备停机,实现与生产装置的连锁控制。活性炭吸附装置应设置铭牌并张贴在装置醒目位置(可参照排污口设置规范),包含装置产品名称、型号、风量、活性炭名称、装填量、装填方式、活性炭碘值等内容。

企业应做好活性炭吸附日常运行维护台账记录,主要包括设备运行启停时间、设备运行参数、耗材消耗(采购量、使用量、装填量、更换量和更换时间、处置记录等)及能源消耗(电耗)等。

实际工作中,应严格执行安全生产要求,规范运行活性炭处理工艺。

八、几点建议

1、对未配套建设废气治理设施的企业依法责令停产,限期整改;

2、新建企业应更换为高效治理工艺采用多种工艺组合式进行改造。

3、改造或新建企业完善VOCs治理排放在线监测系统

4、应用活性炭治理VOCs的企业建立简单有效的活性炭检验室,常规测试水分、水容量、碘吸附值、灰分、挥发分即可。

4、延长生产工艺设备停机VOCs治理系统的运行时间,以免热量散发不彻底引发着火。

5、使用活性炭数量大的单位配套活性炭再生系统(在线再生或原位再生),重复利用活性炭,大幅降低治理成本。

 

深圳净森源活性炭有限公司

2023年2月4日