活性炭吸附氮氣脫附+冷凝回收

在廢氣處理過程中，我們有時候會用到活性炭吸附脫附和冷凝回收的工藝，脫附分為蒸汽脫附、電加熱脫附、氮氣脫附等。通常工廠的廠區存在多個廢氣排放點，VOCs的濃度分布不均等特點，單獨的處理工藝很難解決全廠的VOCs排放問題，所以我們需要利用組合工藝來處理廢氣。這里我們簡單的介紹下活性炭吸附氮氣脫附+冷凝回收。

我們需要先將各個點位的廢氣收集起來，先通過活性炭吸附廢氣，再經過氮氣脫附，之后再將濃度提升幾十倍的廢氣通入冷凝器，將廢氣冷凝成液體，后再將廢氣中可回收物質回收利用。

活性炭吸附：活性炭是一種多孔性含碳物質，它具有高度發達的孔隙構造，活性炭的多孔結構為其提供了大量的表面積，能與氣體（雜質）充分接觸，從而賦予了活性炭所具有的吸附性能，使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就像磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量分子可以產生強大的引力，從而達到將有害雜質吸引到孔徑中的目的。

不是所有的活性炭都能吸附有害氣體，只有當活性炭的孔隙結構略大于有害氣體分子的直徑，能夠讓有害氣體分子完全進入的情況下（過大或過小都不行），才能達到很好的吸附效果。當吸附載體飽和后需要再生處理。

氮氣脫附：氮氣是一種惰性氣體，利用惰性氣體作為脫附介質回收有機物，能夠克服水蒸氣脫附再生產生二次污染的問題，對可溶性有機物的回收更具有優勢，可減少有機物精制的投資和運行費用，同時可以提高活性炭和設備的使用壽命，更具有市場競爭力。惰性氣體的選擇主要考慮兩個方面：一是來源便捷，二是費用低。

吸附飽和的活性炭吸附床轉入脫附再生階段，通過閥門控制，用氮氣置換待脫附活性炭床以及脫附管內的空氣，通過在線氧含量分析儀檢測系統氧含量達到設定值后，啟動脫附風機、開啟脫附加熱器加熱升溫開始脫附。

冷凝回收：冷凝過程中，被冷凝物質僅發生物理變化而化學性質不變，故可直接回收利用。冷凝法在理論上可以達到很高的凈化程度，但凈化程度越高操作費用越高。因此，它常常作為凈化高濃度有機廢氣的預處理工序，從降低污染物含量和減少廢氣體積兩方面減少后續工藝的負荷，并回收有價值物質。物質在不同溫度和壓力下，具有不同的飽和蒸氣壓。當物質的蒸氣壓在某一溫度下，達到其相應的飽和蒸氣壓時，則開始凝結，該溫度稱為物質的露點溫度。只有系統溫度低于露點溫度，蒸氣態物質才能從氣相中冷凝出來。冷凝法就是利用揮發性有機物在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓這一性質，采用降低系統溫度或提高系統壓力的方式，使其從氣態轉變為液態，而從氣相中分離出來。

冷凝方式有直接冷凝和壓縮冷凝兩種。為提高冷凝效率，直接冷凝一般采用多級連續冷卻方法，降低揮發廢氣的溫度，使之凝聚為液體分離出來。冷凝法回收裝置的冷凝溫度一般按預冷、機械制冷、液氮制冷等步驟來實現。根據揮發氣的成分、要求的回收率及后排放到大氣的尾氣允許含量，來確定冷凝裝置出口處揮發氣的溫度值。

預冷器是單級冷卻裝置，其冷凝溫度在各成分的凝固溫度以上，一般在4℃左右，目的是使大部分水汽凝結為水而除去，減少裝置的運行能耗。揮發氣離開預冷器后，進入機械制冷級，機械制冷可使大部分有機廢氣冷凝為液體回收。若需要更低的冷卻溫度，則在機械制冷之后連接液氮制冷，可使有機廢氣的回收率達到99%。單級機械壓縮制冷裝置的工作溫度范圍為-35--10℃；串聯的機械壓縮制冷裝置有淺冷級和深冷級組成，其工作溫度范圍為-70--400℃；用液氮制冷的深冷裝置的工作溫度可達-184℃。多級連續冷卻方法在石油化工行業的油氣回收中應用很廣泛，其凈化程度可滿足世界各國排放標準要求。

可以回收利用氣體溶劑類型：

1、烴類：苯、甲苯、二甲苯、n-乙烷、溶劑油、石腦油、重芳烴、碳氫清洗劑等。

2、鹵烴：三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、CHCl3、四氯化碳等。

3、酮類：丙酮、丁酮、甲基異丁酮、環己酮等。

4、酯類：乙酸乙酯、乙酸丁酯、油酸乙酯等。

5、醚類：二氧雜環己烷、THF、糠醛、甲基溶纖劑等。

6、醇類：甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等。

7、聚合用單分子物體：氯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯、苯乙烯、醋酸乙烯。