活性炭吸附VOCs治理工艺设计需注意的问题学术资讯

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活性炭吸附装置作为最为普遍和通用的VOCs治理技术，表面上简单，实际在项目设计或工程实践中，极易忽视一些安全性的设计问题而带来安全/达标不合规等风险，今日我们来分享下活性炭吸附装置在设计或工程实践中应注意哪些问题。

项目中活性炭吸附的VOCs废气很多一般为常温排放，正常情况发生火灾的可能性较小，但活性炭为易燃物质，因此在活性炭吸附装置设计过程中，应按照《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置》(HJ/T 386-2007)、《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026-2013)等规范考虑安全因素，设置温度指示、超温声光报警装置以及应急处理系统，主要有以下几点：

在吸附操作周期内，吸附了有机气体后吸附床内的温度应低于83℃。当吸附装置内的温度超过83℃时，应能自动报警，并立即启动降温装置；

活性炭吸附装置主体的表面温度不高于60℃；

吸附单元应设置压力指示和泄压装置，其性能应符合安全技术要求；

污染物为易燃易爆气体时，应采用防爆风机和电机。

比如以上海地区某医药行业企业VOCs治理工程设计案例为例，一般在工程分析中，活性炭对VOCs废气中有机物吸附效率按照 60%计算，经处理后非甲烷总烃排放浓度需要满足《制药工业大气污染物排放标准》（GB37823-2019）表2 特别排放限值，甲醇排放浓度和排放速率需要满足上海市《生物制药行业污染物排放标准》（DB31/373-2010）的排放限值（排放速率按严格 50%执行）、乙酸乙酯的排放浓度和排放速率及臭气浓度需要满足上海市《恶臭（异味）污染物排放标准》（DB31/1025-2016）要求，乙酸、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈和异丙醇的排放浓度需要满足上海市《大气污染物综合排放标准》（DB31/933-2015）的排放限值。

所以，如果这类VOCs废气治理用活性炭吸附工艺要在上海要做成达标，根据《上海市工业固定源挥发性有机物治理技术指引》，具体设计要满足如下：活性炭吸附装置实际有效的饱和吸附量约 0.16g/g，蜂窝活性炭吸附装置的空塔速度为 0.8~1.2m/s，停留时间约 0.5~1s。因此活性炭吸附装置的合理性分析如下表所示来设计：

根据上表分析，活性炭吸附装置的装填量、风量等均满足技术指引的要求。为了保证吸附效率，建议每年更换 2 次活性炭，每次更换量为 0.225 t（含吸附的有机物）。同时，为预防可能出现的活性炭吸附效率显著下降导致的非正常排放，企业拟购置便携式非甲烷总烃检测仪，每天在活性炭吸附装置进出风口进行例行监测非甲烷总烃，如发现非甲烷总烃排放浓度显著上升，吸附效率低于环评预设值时，立即暂停产生有机废气的相关作业，并安排检修及活性炭更换，确保吸附装置稳定运行后，方能继续生产（当然，装了VOCs在线另当别论）。同时，定期更换的废活性炭主要成分为有机溶剂，将作为危险废物委托具有相应资质的企业处理，这点极为关键，因为危废三吨入刑。

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