[摘 要]本文分别分析了活性炭的吸附处理工艺、催化燃烧处理工艺，并对活性炭的吸附+催化燃烧组合处理工艺，开展了进一步的研究及探讨，以便于能够切实地了解处理有机废气当中活性炭的吸附及催化燃烧处理工艺、具体处理期间各项注意要点及问题等，以便于今后充分发挥该项处理工艺的应用优势，提高有机废气整体处理效果。
[关键词]有机废气；处理；活性炭；吸附；催化燃烧；
前言：
现阶段，各地区大气污染现象日益严重化，也不是有机废气的污染现象较为普遍。伴随国家对于大气环境的污染问题关注度不断提高，相应环保产业规模也得以迅速发展。对于有机废气的处理装置，也处于多样化发展状态中，厂家数量逐渐增多，各自具备各自的应用特征及优势。针对广大客户，废气一般处理工艺原理往往可以理解，但对其是否能达预期处理效果，却存在着一定顾虑。对于广大设计单位而言，如何为广大客户提供整套经济可靠的处理装置更为重要。本文主要结合以往实际的工作经验及现有案例资料，对处理有机废气中活性炭的吸附及催化燃烧处理进行综述分析，望能够为今后相关专家及研究学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
1、活性炭的吸附处理工艺
活性炭在经活化处理之后的所有碳，表面积相对较大、且存在较多孔隙，吸附力极强。与表面积相比，颗粒碳达700-120㎡/g左右，孔径约为1.5nm-5μm。吸附处理方法为：活性炭及气体分子相互间范德华力。气体分子在经过了活性炭的表面后，范德华力主导作用得以充分发挥，气体分子会被吸附到活性炭的外部表面，低于活性的碳孔径分子，逐渐经过其内部扩散转移到内表面处，达到相应吸附处理效果，这种方法属于物理吸附处理；吸附质及吸附剂的表面原子之间化学键的合成，该种方法属于化学吸附处理。活性炭的吸附通常适用于低含尘、低湿度、低浓度、大风量等有机的废气。
2、催化燃烧处理工艺
2.1 处理工艺基本原理与适用范围
催化燃烧，主要借助贵金属的催化剂，将废气当中有机物活性能降低，促使有机物处于较低温度环境下（250-300℃范围，不同成分有机物，催化燃烧的温度往往存在着差异），实现无火焰式燃烧。该处理工艺基本原理为：废气经催化剂，被吸附到催化剂的表面处，处于一定稳定环境下实现催化燃烧，以达到净化效果。现阶段，有机废气的处理技术操作期间，常用催化为铂金属的催化剂、蜂窝状的钯金属类催化剂。催化燃烧的方式包括燃气加热、电加热；燃烧基本类型包括蓄热式的催化燃烧(ＲCO)、直接式的催化燃烧(CO)。催化燃烧适用于高温气体、高浓度、小风量有机物，废气当中不可含有着卤、砷、汞、铅、硫等能够引发催化剂的中毒因子。
2.2 注意要点
①能耗。催化燃烧处于需处于特定温度环境下实施，低温气体应经过加热处理，风量越大，则能耗就越大，整体运行成本较高。故择选该工艺期间，需以保证采集效率为基础，尽量将排风量降低，以提高排气浓度及单位的热值，将风量及能耗均降低；充分考虑到尾气当中热量的回收处理；②设备的开机预热。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计期间，装置预热需为动态，不可为静态预热；在预热初期，所借助气体应为空气，不是废气。在系统已达设计的温度标准后才可切换成废气；③安全系数。有机废气为易燃易爆类的气体。虽浓度较高，可实现回收再利用该有机物质燃烧形成部分的热量，确保能耗得以降低。但是，实际处理期间应确保浓度可控制于爆炸限定范围以内。通常需设置好防火阀、稀释阀、应急的排空阀、可燃性气体的探测装置、泄爆片等；④热回收处理方式。能耗可允许接受的范围内，小风量应超出所能接受的范围内，大风量通常需选择蓄热式的催化燃烧，以确保热回收率得以提高。
3、组合处理工艺
3.1 主要工艺原理
具体应用期间，活性炭的吸附及催化燃烧，二者除能够单独使用之外，还可组合应用。组合应用期间，二者具备互补特征：活性炭的吸附适用低浓度的废气、大风量，催化燃烧则使用高浓度的废气、小风量。另一方面处于高温条件下，活性炭被吸附有机物可被充分脱附。该种处理工艺可当成活性炭现场的再生利用处理工艺，不仅可减少活性炭吸附逐渐饱和之后更换处置的成本，还可浓缩脱附，防止由于活性炭的吸附饱和，并未及时地更换引发超标排放问题。
3.2 注意要点
①活性炭的升温与催化燃烧室的升温控制。在用脱附与催化燃烧处理工艺期间，需把催化燃烧的室内温度升高到工作温度，针对活性炭实施升温脱附操作，部分厂家设计催化的燃烧室温度时，并未达设计的温度标准，便对该活性炭实施升温脱附处理。这一情况会导致被脱附出废气并不能够有效经过催化的燃烧室实现充分燃烧，针对这一问题需予以充分考虑，并注重活性炭的升温与催化燃烧室的升温合理控制；②催化燃烧室的预热。催化室经在预热过程中，并未针对流动气流做动态化加热处理，静态加热催化室内空气，致使废气进入到催化的燃烧室内，催化室内温度下降速度较快，致使无法达到催化燃烧处理最佳温度；③用催化燃烧热部分的尾气为活性炭的脱附气体。催化燃烧尾气温度较高，通常为300℃，能耗得以降低，部分厂家在设计实践期间处理之后尾气当成脱附热气。活性炭脱附的温度控制80-90℃，借助尾气前期处理降低费用。但如无法将温度控制设计范围之内，便会存在着活性炭的着火风险。脱附所形成有机废气，属于浓缩废气，浓度极高，在接触高温气体之后会存在较高的爆炸风险系数。若用燃气来加热，则燃气燃烧过程会形成废气及燃气自身含有各项因子，对催化剂及活性炭均会产生不利的影响。若燃气使用控制不当，则天然气并未充分燃烧，且逐渐进入到催化装置中，一旦点火便会发生爆炸情况，与电加热相比，风险系数较大。
4、结语
从总体上来说，针对活性炭的吸附及催化燃烧的组合处理工艺，实际设计期间需采用相应策略防止上述问题出现，以安全为主要视角予以充分考虑分析，加热系统应选择电加热，对于脱附气体可选新风，以提高安全性。站立于经济视角上，通常可选择燃气加热，而脱附气体则选择尾气。但是，最终选择哪种方式，需结合现场实际情况予以合理选择。如果单独应用该催化燃烧处理工艺，便无需脱附加热处理，与组合工艺相比，风险系数较小。对于具体选择哪种方式实施加热处理，还需依据实际情况予以合理择选。单独应用活性炭处理工艺，运用期间存在风险为活性炭更换的周期，现阶段并无有效控制手段及方法，仅能够从设计上依据计算参数及以往经验，设定适宜建议值。
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论文作者:王雷
论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期
论文发表时间:2019/8/14
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