利用活性碳纤维治理有机废气
VOC废气治理工程技术的活性炭吸附技术研究与应用
增强抗污染能力
通过表面改性等方法，提高活性炭对 有机污染物的抗污染能力，延长使用 寿命。
开发新型活性炭材料
研究新型活性炭材料，如活性炭纤维 、活性炭纳米材料等，拓展其在 VOC废气治理领域的应用。
活性炭吸附技术的发展趋势
智能化控制
组合工艺应用
利用传感器和智能算法，实现活性炭吸附 过程的实时监测和自动控制，提高治理效 果。
将活性炭吸附与其他废气治理技术（如催 化燃烧、生物处理等）相结合，形成组合 工艺，提高治理效率。
资源化利用
环保法规推动
将吸附饱和的活性炭通过再生或转化，实 现资源化利用，降低治理成本。
随着环保法规的日益严格，活性炭吸附技 术将在VOC废气治理领域得到更广泛的应 用。
活性炭吸附技术在VOC废气治理中的未来展望
活性炭吸附技术在VOC废 气治理工程技术研究与应用
目录
CONTENTS
• VOC废气治理工程技术的概述 • 活性炭吸附技术原理与特点 • 活性炭吸附技术在VOC废气治理工程中
的应用 • 活性炭吸附技术的改进与发展趋势 • 结论
01 VOC废气治理工程技术的 概述
VOC废气的来源与危害
工业生产
VOC废气主要来源于工业生产过 程中产生的挥发性有机化合物， 如石油化工、印刷、家具制造等 行业。
02 活性炭吸附技术原理与特 点
活性炭吸附技术原理
物理吸附
活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，能够通过分子间的范德华 力吸附VOC废气中的有害物质。
化学吸附
在一定条件下，活性炭表面含有的官能团能够与VOC废气中的有害物质发生化 学反应，生成稳定的化合物，从而实现有害物质的去除。
活性炭吸附技术的特点
活性炭吸附VOC的工程设计
活性炭吸附VOC的工程设计摘要近年来，人们逐渐认识到有机废气对环境和人类健康的巨大危害性，因此在环境工程领域对有机废气的治理越来越受到人们的重视。
本设计将介绍一种有效且最广泛使用的工业有机废气的净化技术—活性炭吸附法。
本设计利用活性炭固定床吸附系统对工业有机废气进行净化。
经过该系统之前，废气会先用干式除尘器进行预处理，去除废气中的雾状物及粉尘，从而避免了这些物质堵塞活性炭微孔，影响活性炭的吸附效性能。
而在活性炭吸附器的设计上，本文采用了卧式多层设计。
选用活性炭为吸附剂，具有吸附性能好，流体阻力小的特点。
首先本文将概述当前有机工业废气的处理现状，主要处理方法和优缺点，并且阐述本设计所采用该技术的原因。
其次，本文将系统介绍所采用技术的基本原理，设计原则和设计过程计算。
最后，对本毕业设计的造价和费用进行工程预算，包括工程施工费用、设备费用、工程管理费用、设备维护费用和水电费等等，确定其经济可行性。
还给出了综合性的评价和可行性的建议。
关键词：工业有机废气，干式除尘器，固定床吸附器，活性炭AbstractDue to ubiquity in the environment and risk to human health, volatile organic compounds (VOCs) have received great attention in the field of environmental control.This design introduced an effective and the most extensive usage technology of activated carbon adsorption for cleaning volatile organic compounds (VOCs). That is to say, the project using the fixed-bed adsorption system of activated carbon to purify volatile organic compounds (VOCs). Before decontanmination, the gases would be pretreaded by the dry separator which could wipe off the reek and dust, in order to avoid the sub-holes being jammed which would affect the efficiency of adsorption of activated carbon .Moreover the project choose activated carbon as sorbent,which has large adsorption ability and low resistance.At first, the text will introduce the condition of spray-paint waste gas,characteristics, and the present situation of cleaning of s volatile organic compounds (VOCs), and principles of them,explaining the reason to choose the technology.The second, the text will describe the principle,design method and the process calculation of the design.Finally, the text will do the budget of the projet，listed the spending plan of each certain items after confirming the project, including the spending on engineering construction ,equipment ,construction supercising, equipment maintenance, and the cost of water and water and electricity, to make sure the availability of the design. At last, an all-aroud estimate and some feasible advice were suggested on the text.Keywords : volatile organic compounds (VOCs), dry separator,the fixed-bed adsorption system, activated carbon目录1. 绪论 (1)1.1概述 (1)1.1.1有机废气的来源 (1)1.1.2有机物对大气的破坏和对人类的危害 (1)1.2有机废气治理技术现状及进展 (2)1.2.1 各种净化方法的分析比较 (3)2 设计任务说明 (4)2.1设计任务 (4)2.2设计进气指标 (4)2.3设计出气指标 (4)2.4设计目标 (4)3 工艺流程说明 (6)3.1工艺选择 (6)3.2工艺流程 (6)4 设计与计算 (8)4.1基本原理 (8)4.1.1吸附原理 (8)4.1.2 吸附机理 (9)4.1.3 吸附等温线与吸附等温方程式 (9)4.1.4 吸附量 (12)4.1.5 吸附速率 (12)4.2吸附器选择的设计计算 (13)4.2.1 吸附器的确定 (13)4.2.2 吸附剂的选择 (14)4.2.3 空塔气速和横截面积的确定 (16)4.2.4 固定床吸附层高度的计算 (17)4.2.5吸附剂（活性炭）用量的计算 (18)4.2.6 床层压降的计算]15[ (19)4.2.7 活性炭再生的计算 (19)4.3集气罩的设计计算 (21)4.3.1集气罩气流的流动特性 (21)4.3.2集气罩的分类及设计原则 (21)4.3.3集气罩的选型 (22)4.4吸附前的预处理 (24)4.5管道系统设计计算 (24)4.5.1 管道系统的配置 (25)4.5.2 管道内流体流速的选择 (26)4.5.3管道直径的确定 (26)4.5.4管道内流体的压力损失 (27)4.5.5风机和电机的选择 (27)5 工程核算 (30)5.1工程造价 (30)5.2运行费用核算 (31)5.2.1价格标准 (31)5.2.2运行费用 (31)6 结论与建议 (32)6.1结论 (32)6.2建议 (32)参考文献 (34)致谢 (35)1. 绪论1.1 概述1.1.1有机废气的来源有机废气的来源主要有固定源和移动源两种。
常用的VOC处理方法和处理装置介绍
有机废气种类繁多，来源广泛，治理难度大，一次性投资和操作费用高，基本上无回收利用价值。
成分复杂的有机废气则更加难以净化、分离和回收。
其中挥发性有机化合物(VOCs)作为有机化合物主要分支，是指在常温下饱和蒸气压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。
下文就给大家具体介绍一下常用的VOC废气处理方法以及装置。
1、炭吸附法炭吸附是目前最广泛使用的回收技术，其原理是利用吸附剂（粒状活性炭和活性炭纤维）的多孔结构，将废气中的VOC捕获。
将含VOC的有机废气通过活性炭床，其中的VOC被吸附剂吸附，废气得到净化，而排入大气。
炭吸附技术主要用于废气中组分比较简单、有机物回收利用价值较高的情况，其废气处理设备的尺寸和费用正比于气体中VOC的数量，却相对独立于废气流量；因此，炭吸附床更倾向于稀的大气量物流，一般用于VOC浓度小于5000PPM的情况。
适于喷漆、印刷和粘合剂等温度不高，湿度不大，排气量较大的场合，尤其对含卤化物的净化回收更为有效。
2、催化燃烧催化燃烧是一种类似热氧化的方式来处理VOC的，它净化有机物是用铂、钯等贵金属催化剂及过渡金属氧化物催化剂来代替火焰，操作温度较热氧化低一半，通常为250℃－500℃。
由于温度降低，允许使用标准材料来代替昂贵的特殊材料，大大地降低设备费用和操作费用。
与热氧化相似，系统仍可分为间壁式和蓄热式两类热量回收方式。
间壁式催化燃烧是在催化床后设一个换热器，该换热器在降低排放气温度的同时，也预热含VOC的有机废气，其热回收达60％—75％。
该类氧化器早已用于工业过程。
蓄热催化燃烧（简称为RCO）是一种新的催化技术。
它具有RTO高效回收能量的特点和催化反应的低温操作及能量有效性的优点，将催化剂置于蓄热材料的顶部，来使净化达到最优，其热回收率高达95％－98％。
3、热氧化热氧化系统在700℃－1000℃下操作，适于流量为2000－50,000m3/h，VOC浓度为100－2000PPM的情况。
活性炭纤维在印刷有机废气处理中的应用
碱
氧化剂
，
含氮 量 增 加
吸 附能力
。
，
提 高 了A CF 对 有机 物 的
一
满 足 对 某 些 特 殊 物质 的吸 附 需 要
人 们 常 常 对 其 进 行 改性 处 理
AC F
。
，
等化 学试 剂 对 ACF 表 面 进 行 处 理
改 善 ACF 的表 而 物 理 化 学性 能
。
以
研 究 人 员 曾经 用 含 N H
、
们 所 关注 的 焦 点
。
在 有机废气 的回收 处 理 方 皿
。
巾
，
日常 生 活 如汽车 尾 气
，
建筑装饰
吸 附 法 是 处 理 有 机 废 气 最 常 f }J
] 得到广 泛 应 片
本 文 将 介 绍活 性 炭 纤
。
材料 中 液
、
生 活 及 办 公 用 品如 有 机 溶
、
的方法 之
。
作 为新
一
代炭质 吸 附材
有 机 废 气 的排 放 所
对 某些 气 体 的吸 附性 能较
一
醚 类 及 卤代 烃
脂肪 烃 和 氮烃
：
、
造 成 的 环 境 污 染 和 对 人 体健 康 的 严 重危害
，
其 随 用范 围受到
定 的限制
，
。
。
其 主 要 来 源 于 T , ik 生 产 如石 油
．
越 来越 成 为各 级政府 和 人
A CF 在 吸 附无 机 和 有 机 分 子 时
维普资讯
P R INT IN G F IE LD 2 0 0 8 0 5
。
有机废气净化(溶剂回收)技术---活性炭纤维吸附回收技术d
有机废气净化（溶剂回收）技术---活性炭纤维吸附回收技术一、吸附原理吸附剂具有高度发达的孔隙构造，其中有一种被叫做毛细管的小孔，毛细管具有很强的吸附能力，同样发达的孔隙构造也意味着吸附剂有着很大的表面积，使气体（杂质）能与毛细管充分接触，从而被毛细管吸附。
当一个分子被毛细管吸附后，由于分子之间存在相互吸引力的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满毛细管为止。
必须指出的是，不是所有的微孔都能吸附有害气体，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，即只有当孔隙结构略大于有害气体分子的直径，能够让有害气体分子完全进入的情况下才能保证杂质被吸附到孔径中，过大或过小都不行。
所以需要通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的吸附剂，从而适用于各种杂质吸附的应用。
吸附剂在活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，吸附剂的孔隙的半径大小可分为：大孔半径>20000nm；过渡孔半径150～20000nm；微孔半径<150nm。
二、吸附剂活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料，是一种常见的吸附剂、催化剂或催化剂载体。
活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维，但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生而被限制利用。
粒状活性碳（GAC-granular activated carbon）一般为直径在0.42 -0.85毫米之间的圆柱状颗粒，理论上讲粒状活性炭产品颗粒越小，接触空气面积就越大，比表面积也越大，吸附性能就越好，但是颗粒越小，粉碎制作过程中损耗也越大，粉尘也越多，成本也就越高，所以很多厂家为降低成本，使用大颗粒活性炭，性能当然不好，一般颗粒大小在0.5毫米左右的活性炭既达到了最佳性能，又确保不是粉末，没有污染。
GAC的孔结构一般是具有三分散态的孔分布，既具有按IUPAC（International Union of Pure and Applied Chemistry）分类的孔径大于50nm的大孔，也有2.0～50nm的中孔（过渡孔）和小于2.0nm的微孔。
活性炭纤维(ACF)应用于有机废气回收和净化的进展
Ａｄ ａ ｅ ｎ Ａｃ ｉｅ Ｃａ ｂ ｎ Ｆｉ ｅ ｖ ｎｃ ｓｏ ｔｖ ｒ ｏ ｂ ｒ Ａｐｐ ｉｄ ｔ ｈｅ Ｒｅ ｌ ｍ ａ ｉ ｎ ｌｅ ｏ ｔ ｃａ ｔｏ
ａ ｅ ｎ ｎｇ ｏ ｒ ａ ｃ Ｗ ａ ｔ － ｓ ｎｄ Ｃｌ ａ ｉ ｆ Ｏ ｇ ｎｉ ｓ ｅ— Ｇａ
Ｒ Ｉ ｉ ｇ ｕ ， ＨＥ Ｗｅ — ｎ Ｕ ａ — ｎ Ｘ ｎ ｊ ｎｊ ｕ
（ ｎｉ ｎ ｅｔ ｒｔ ｔ ｎＢ ｒ ｕｏ ｒｎ ， ｕｏ ｇ Ｊａ ｇｕ２ ０ ，Ｃ ｉ ） Ｅ ｖ ｏ ｍ ｎ ｏ ｃｏ ｕｅ Ｊ ｏ ｇ Ｊ ｒｎ ， ｉｎ ｓ ４ ０ ｈｎ ｒ Ｐ ｅｉ ａ ｆ ｕ １ ２ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａ ｔ ｅＣ ｒｏ ｉ ｒ（ Ｃ ）ｈ ｓ ａ ｙａ ｖ ｎａ ｅ ， ｕ ｈａ ｅｇ ａ ｒ ｄ ｏｐ ｖ ａ ａ ｉ ， ｉｈ ｒ ａｅ ｏ ｓｒｔ ｎ ｓｒ ｃ ： ｃ ｖ ａｂ ｎ Ｆｂ Ａ Ｆ ａ ｎ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｓ ｃ ｓ ｈ ｒ ｔ ｓ ｒｔ ｅ ｐ ｃｔ ｈｇ ｅ ｔｓ ｆ ｄ ｏｐｉ ｉ ｅ ｍ ｔ ｅｅａ ｉ ｃ ｙ ｒ ａ ｏ
前
言
５ ｍ 的 为 大 孔 ， ｍ ～５ ｍ 的 为 中 孔 ， 于 ０ｎ ２ｎ ０ｎ 小 ２ｎ 的为微 孔 … 。Ａ Ｆ具 有 微 孔 形 结 构 ， 孔 半 ｍ Ｃ 微 径 在 ２ ｎ 以下 ， 孔 径 分 布 窄 ， 大孔 ， ｍ 其 无 只有 少 量
活 性炭 纤维 （ Ｃ Ａ Ｆ—Ａ ｔ ｅＣ ｒｏ ｉｅ ） 新 ｃｉ ａ ｎ Ｆｂ ｒ 是 ｖ ｂ
碳纤维废气to法
碳纤维废气to法
碳纤维废气处理方法如下：
1. 活性炭吸附法：利用活性炭纤维对有机废气进行吸附、吸收，最终达到净化空气的目的。
活性炭纤维具有较大的比表面积和吸附性能，能够有效地吸附有机废气中的有害物质。
2. 催化燃烧法：通过催化剂的作用，将有机废气中的有害物质氧化分解为无害的物质，如二氧化碳和水。
该方法具有处理效率高、净化彻底等优点，但需要使用催化剂，且处理过程中会产生高温，需要注意安全问题。
3. 吸收法：利用吸收剂对有机废气中的有害物质进行吸收，吸收剂可以是一些酸性或碱性的溶液，如氢氧化钠、硫酸等。
该方法具有处理效率高、净化彻底等优点，但需要使用吸收剂，且需要注意废液的处理问题。
4. 冷凝法：通过降低温度的方式，将有机废气中的有害物质凝结成液体，从而将其从废气中分离出来。
该方法具有处理效率高、净化彻底等优点，但需要使用制冷设备，且需要注意冷凝水的处理问题。
活性炭吸附净化设备设计方案
活性炭吸附净化设备设计方案设计方案：活性炭吸附净化设备概述：车间在生产过程中排放大量的废气，其中含有较高浓度的有机废气。
若不经处理直接排放到大气中，不仅会污染周围环境，还会导致原物料的浪费，对企业形象也会造成影响。
因此，必须对废气进行处理。
设计依据：1.废气中的污染物种类：污染物种类包括二氯甲烷、三乙胺、乙酸乙酯、艾力、沙坦、甲醇、正庚烷、替尼等。
排放浓度和排气量也在表格中给出。
2.设计规模：废气处理量为 m3/h和 m3/h。
3.设计围：从车间排气管汇合后出口开始，经过所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置、自动控制设备等，直至排风机出口。
4.处理后气体排放浓度：最高允许排放浓度和排放速率在表格中给出。
改写后的文章：废气处理是现代工业生产中必不可少的一环。
车间在生产过程中排放的废气中，含有大量的有机废气，如二氯甲烷、三乙胺、乙酸乙酯等。
这些废气若不经过处理直接排入大气中，会严重污染周围环境，造成原物料的浪费，同时也会影响企业形象。
因此，为了保护环境和降低生产成本，必须对废气进行处理。
本设计方案采用活性炭吸附净化设备，可以有效地去除废气中的有机物质。
设计依据包括废气中污染物种类、处理规模、处理围和处理后气体排放浓度。
废气处理量为 m3/h和 m3/h，从车间排气管汇合后出口开始，经过所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置、自动控制设备等，直至排风机出口。
处理后的气体排放浓度必须符合相关标准，包括粉尘、非甲烷总烃、甲醇、NO2、HCl、乙酸乙酯、三乙胺、乙醇、异丙醇、丙酮、DMF、二氯甲烷等。
通过本设计方案，可以实现废气的高效净化，保护环境，降低生产成本。
The article is about the design principles and process of treating industrial air n。
The table shows the n of pollutants inmg/m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用活性碳纤维治理有机废气
1 背景
有机废气就是气态污染物的一部分，来自各个行业所排放的化工废气、含氟废气、气态碳氢化合物、恶臭气体等。
机废气的治理方法有三种：第一种是催化燃烧法，它利用某种催化剂来分解或使有机废气燃烧后变成无害气体，不能回收；第二种是吸收法，以特定的某种化学液体来吸收有机废气，然后再进行分离，运行成本较高，回收效果不好，局限性比较大；第三种就是吸附法，它以活性炭物理吸附为主，应用范围最广，具有运行成本低及可回收物料的特点。
吸附法的关键是吸附剂和吸附工艺设备配置。
该方法是将有机气体吸附到吸附剂上，然后再将其从吸附剂上脱离下来成为液体，收集并处理后即可重新回用于生产或出售。
2 材料
长期以来，人们一直以活性碳颗粒作为吸附剂来吸附这些化学有机物废气，但是由于活性碳颗粒的表面积较小，所以为了增大活性碳接触面积，就须大量填充，使得吸附装置体积庞大，而且时间一长，碳颗粒会变成粉末，影响吸附量，更有甚者，它需要经常更换，在更换时黑尘四起，严重污染工作场所。
黑尘还会进入操作者呼吸道，危害人类健康。
活性碳纤维（以下简称ACF）的诞生在整个环保产业是一场革命。
ACF是以粘胶基纤维为原料，经高温碳化、活化后制成的纤维状新型吸附材料，与社会上公认的比较好的吸附材料—颗粒状活性炭相比，ACF具有以下显著的的特点：
（一）、比表面积大，有效吸附量高。
由于同样重量的纤维的表面积是颗粒的近百倍，所以需要填充的活性碳纤维的重量非常小，然而吸附效率却非常高，根据所处理废气的有机气体含量和其它物理特性的不同，吸附效率在85％至98％之间，多级吸附工艺可以达到99.99％,远远高于活性碳颗粒吸附法的最高吸附率88％，而且体积及总重量也都很小。
（二）、吸附﹑脱附行程短，速度快；脱附﹑再生耗能低。
ACF对有机气体吸附量比颗粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍，对无机气体也有很好的吸附能力，并能保持较高的吸附脱附速度和较长的使用寿命。
如用水蒸气加热6-10分钟，即可完全脱附，耐热性能好，在惰性气体中耐高温1000℃以上，在空气中着火点达500℃以上。
（三）、形状可变，使用方便。
由于活性碳纤维可以做成毡式，所以更换起来非常方便，不
会对人体造成任何危害。
（四）、可根据需要生产出具有特殊性能的专用ACF；强度好，不会造成二次污染。
活性碳颗粒和活性碳纤维的性能及使用效果对比
从表中可以看出，活性炭纤维吸附回收装置优势明显，而活性炭颗粒吸附回收装置只在初期投入上占小的优势。
前些年很多客户由于不了解活性炭纤维吸附回收装置，也不计算运行成本和多回收的这10%的物料价值，只考虑初期投资，可能也有应付环保的想法，所以推广起来颇费周折。
现在经过十多年的推广，各行业的宏观经济意识和环保意识都增强了，并且已经看到该装置的经济亮点，除了已经做过的十多项工业实例外，现在有很多客户正处于紧密接触中。
3 适用行业
石油化工、农药、汽车部件，电气，电子元件，印刷，涂装，涂布,橡胶，造纸，胶卷，纤维，塑胶，人造革，干洗，医药品，酿造，化学实验室等。
4 回收物质
苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、正己烷、庚烷、石脑油、环己烷；三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、亚甲基氯化物、二氯苯、三氯苯、四氯化碳、氯仿、氟里昂；丙酮、丁酮、甲基异丁酮、环己酮；醋酸酯、丁酸酯；乙醚、二氯乙烷、四氢呋喃、糠醛；甲醇、乙醇、丁醇；醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸。
5 工艺过程
吸附装置可分为2-3个吸附室，由微电脑控制，自动切换，交替进行吸附解吸（干燥）等工艺过程。
放空的废气经过减压过滤后进入吸附器进行吸附。
吸附一定数量有机废气的ACF，用水蒸气进行解吸，解吸出的有机物和水蒸汽一起进入冷凝器中，经冷凝的有机物和水进入分层槽，经重力分层，上层的有机物自动溢流至储槽进行回收，下层的冷凝水排入废水处理系统,对溶于水的有机物则需进一步分馏。