有機(jī)廢氣揮發(fā)性有機(jī)物 (VOCS )活性炭吸附回收技術(shù)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各類(lèi)有機(jī)溶劑的應(yīng)用越來(lái)越廣，有機(jī)廢氣的排放量也隨之逐年增加，其所帶來(lái)的空氣污染等環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)引起全世界的關(guān)注。過(guò)去，研究人員主要致力于開(kāi)發(fā)高效的VOCS控制技術(shù)。隨著我國(guó)建立可持續(xù)社會(huì)目標(biāo)的提出，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注經(jīng)濟(jì)有效的 VOCS回收方法。本文重點(diǎn)介紹了活性炭吸附回收VOCS的工藝現(xiàn)狀和研究進(jìn)展，并預(yù)測(cè)了VOCS分離回收技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
石油加工、工業(yè)溶劑生產(chǎn)、化工產(chǎn)品生產(chǎn)，以及有機(jī)物料的儲(chǔ)運(yùn)等過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物VOCS。VOCS種類(lèi)繁多，多數(shù)有毒，危害人類(lèi)健康；參與形成光化學(xué)煙霧和氣溶膠，污染環(huán)境；鹵代烴類(lèi)有機(jī)物可以破壞臭氧層。VOCS污染問(wèn)題已經(jīng)引起世界的高度重視，美、日、歐盟多年前即執(zhí)行了嚴(yán)格的VOCS排放標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，目前首要考慮的是解決VOCS污染問(wèn)題，對(duì)于VOCS的回收關(guān)注不多。但是，若能經(jīng)濟(jì)有效地回收VOCS，特別是高濃度、高價(jià)值的VOCS，具有環(huán)境、健康、經(jīng)濟(jì)三種效益，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展意義重大。以油品為例，我國(guó)每年蒸發(fā)損失的輕質(zhì)油約 4.7×105t，如果進(jìn)行油氣回收可以減少損失約4.35×105t，其價(jià)值約合人民幣2×10 9元?？梢灶A(yù)計(jì)，未來(lái)幾年, VOCS的回收將越來(lái)越受重視。目前， VOCS的回收方法主要有：吸收法、吸附法、冷凝法和膜分離法，通常將吸附與冷凝法連用，吸附劑首選活性炭，因?yàn)榛钚蕴烤哂形侥芰?qiáng)、耐酸堿、耐熱、原料充足、易再生的優(yōu)點(diǎn)，一般流程為：吸附、脫附、冷凝回收 。
活性炭吸附VOCS
一、 活性炭吸附 VOCS的工藝
活性炭吸附工藝包括變壓吸附 (PSA)、變溫吸附 (TAS)以及兩者的聯(lián)用TPSA三種。
變壓吸附是近50年發(fā)展起來(lái)的氣體分離、凈化與提純技術(shù)，是恒溫或無(wú)熱源的吸附分離過(guò)程，利用吸附等溫線(xiàn)斜率的變化和彎曲度的大小，改變系統(tǒng)壓力，使吸附質(zhì)吸附和脫附。按照操作方式的不同，變壓吸附可以分為平衡分離型與速度分離型兩類(lèi)，分別根據(jù)氣體在吸附劑上平衡吸附性能的差異和吸附劑對(duì)各組分吸附速率的差別來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體分離。該法可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)操作，具有自動(dòng)化程度高、投資少、能耗低、安全的優(yōu)點(diǎn)。
美、英等國(guó)最初使用變壓吸附法制H2、N2、和O2、提取CO2、CO。20世紀(jì)60 年代以后，開(kāi)始使用該法分離回收輕烴。德國(guó)Bochum大學(xué)的Röhm等使用活性炭C40/4變壓吸附回收CH2C2l 和甲苯，回收率分別達(dá)80%和95%，使用Wessalith/DAY回收二甲苯，回收率在95%以上。ReikoWakasugi等人采用富集回流變壓吸附系統(tǒng)回收乙醇?xì)怏w，Liu等采用活性炭變壓吸附從苯/氮混合氣中回收苯，回收率達(dá)99%。Olajossy等人采用真空變壓吸附法 (VPSA)將煤礦瓦斯氣中的甲烷體積濃度從55.2%提高到86%-91%。德國(guó) Bayer公司采用D47/4活性炭變壓分離丙酮混合氣體，回收率達(dá)95%以上。日本Bell公司采用活性炭變壓吸附分離法回收到純度達(dá)98%的乙醇產(chǎn)品。我國(guó)北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院氣體分離研究所，上?；ぱ芯吭憾歼M(jìn)行過(guò)變壓吸附VOCS的研究。我國(guó)也有一些企業(yè)采用變壓吸附法回收VOCS，如：新疆天業(yè)公司回收氯乙烯和乙炔，荊門(mén)石化總廠(chǎng)催化一車(chē)間回收乙烯，四川天一科技股份有限公司與太原化工股份有限公司共同開(kāi)發(fā)了變壓吸附法回收聚氯乙烯分餾尾氣中氯乙烯、乙炔的技術(shù)，運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好。
變溫吸附利用組分在不同溫度下吸附容量的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)吸附和分離的循環(huán)，低溫下被吸附的組分在高溫下脫附，使吸附劑再生，冷卻后的吸附劑再次于低溫下吸附強(qiáng)吸附組分。根據(jù)接觸方式的不同，變溫吸附可以分為固定床和移動(dòng)床。固定床理論級(jí)數(shù)較多，但是床層較厚或采用細(xì)顆粒，氣體的分布不均勻，壓降大，傳質(zhì)推動(dòng)力小，無(wú)法充分利用吸附劑和解吸氣體，連續(xù)生產(chǎn)時(shí)需要切換床層，裝載大量吸附劑。此外，吸附高濃度有機(jī)氣體的地方由于吸附放熱導(dǎo)致熱點(diǎn)效應(yīng)，容易著火。移動(dòng)床處理負(fù)荷大，傳質(zhì)傳熱效果好，避免了著火的問(wèn)題，而且便于吸附劑出入解吸區(qū)，能夠分離高沸點(diǎn)的氣體。但是吸附劑長(zhǎng)期處于流化狀態(tài)，磨損嚴(yán)重，對(duì)吸附劑的流動(dòng)性和硬度要求較高，且床層內(nèi)固體顆粒高度返混，對(duì)操作條件的變化敏感，設(shè)備相對(duì)復(fù)雜。目前流化床吸附 VOCS的實(shí)例還不多：Reichhold等在1995年建立了連續(xù)吸附/解吸的循環(huán)流化床，實(shí)驗(yàn)中有60%的VOCS得到了分離。Chiang等在2000年考察了活性炭流化床對(duì)混合氣體(苯、甲苯、二甲苯)各成分的去除效率，并研究了床高、流化速率、床溫等因素對(duì)去除效果的影響。Waёl等人采用活性炭流化床對(duì)丙酮進(jìn)行回收，根據(jù)濃度和溫度梯度建立模型，以研究流化床質(zhì)量、能量傳遞機(jī)制。我國(guó)段文立等使用兩段循環(huán)流化床吸附 VOCS，吸附效率達(dá)到95%-98%，并實(shí)現(xiàn)了吸附劑和吸附質(zhì)的總體逆流操作。由于變壓吸附過(guò)程需要不斷加壓、減壓或抽真空，控制加壓和抽真空后體系的壓力，注意死空間內(nèi)氣體的壓力，操作復(fù)雜，能耗巨大，因而目前多采用變溫吸附，變溫吸附又以固定床居多，因?yàn)楣潭ù参叫矢撸O(shè)備簡(jiǎn)單，工藝相對(duì)成熟。
二、活性炭吸附回收 VOCS的研究熱點(diǎn)
1、吸附劑的改性
吸附分離效果的關(guān)鍵在于吸附劑性能，目前，研究熱點(diǎn)主要有兩個(gè)：開(kāi)發(fā)具有特殊性能的活性炭，如纖維活性炭和木質(zhì)活性炭；對(duì)活性炭進(jìn)行改性，調(diào)整活性炭孔隙結(jié)構(gòu)，提高對(duì)特定吸附質(zhì)的吸附能力或降低脫附要求。常用的改性方法有氧化、還原及負(fù)載雜原子和化合物等。氧化改性法使用HNO3、H2SO4、HCl、HClO、HF、H2O2 和 O3 等強(qiáng)氧化劑處理活性炭表面，提高酸性基團(tuán)的含量。Chiang等對(duì)活性炭進(jìn)行臭氧氧化后使活性炭的表面積從783±51m2 /g增加到851±25m2/g，顯著增加了苯吸附量；黃正宏等采用H2O2和濃HNO3 對(duì)椰殼活性炭進(jìn)行濕氧化，增強(qiáng)了苯吸附能力。還原改性是對(duì)活性炭進(jìn)行 H2、N2 高溫處理或氨水浸漬，提高活性炭表面堿性基團(tuán)的含量。如高尚愚采用還原法對(duì)活性炭進(jìn)行改性，增強(qiáng)了其對(duì)苯酚的吸附能力。負(fù)載雜原子及化合物則是通過(guò)液相沉積的方法在活性炭表面引入特定雜原子和化合物，增加活性炭的吸附性能。Chiang采用 Mg(NO3)2 和 Ba(NO3)2處理活性炭，增加了醋酸的吸附容量；李德伏將活性炭浸漬在 Cu(NO3)2 水溶液中，增強(qiáng)了活性炭吸附乙烯的能力。還有學(xué)者使用高沸點(diǎn)物質(zhì)處理吸附劑，降低了對(duì)脫附條件的要求。
2、吸附平衡的預(yù)測(cè)
吸附容量是選用吸附劑的重要參考依據(jù)，對(duì)吸附平衡的測(cè)量和預(yù)測(cè)一直是研究重點(diǎn)。目前，描述氣-固吸附平衡等溫線(xiàn)較為成熟的模型和方程有Langmuir方程、 Freundich等溫方程、D-R方程和 D-A方程等。現(xiàn)在，許多學(xué)者試圖在各自實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上建立適用于不同 VOCS的吸附模型。Kye等人研究了活性炭固定床對(duì)亞甲基氯蒸氣的吸附情況，用 Langmuir方程進(jìn)行關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用非平衡非絕熱狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)吸附、解吸過(guò)程中濃度和溫度的變化，利用該模型可以確定初始床溫、洗滌氣溫度等操作參數(shù)。
Yun等建立了非平衡、變溫、不絕熱情況下活性炭固定床吸附苯的模型，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合程度很高?？墒褂迷撃Ｐ头治鐾Ａ魰r(shí)間、氣速、再生溫度、床層負(fù)荷對(duì)于再生速率的影響。
Jeong等考察了活性炭在壓力為 2MPa，不同溫度下對(duì) H2、CH4、C2H4純組分、 兩兩混合及三組分混合氣體的吸附能力，并用 Langmuir，Langmuir- Freundich(L-F)方程和 Flory-Huggins模型 (F-H VSM)關(guān)聯(lián)了吸附數(shù)據(jù)，結(jié)果表明 L-F和 F-HVSM 與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度更高。混合組分的吸附平衡則可使用擴(kuò)展的 Langmuir、L-F、IAST及 VSM預(yù)測(cè)。Gales等人采用活性炭變溫變壓吸附系統(tǒng)回收丙酮、乙酸和乙醇蒸氣，建立了變溫、不絕熱、非平衡狀態(tài)下活性炭吸附的數(shù)學(xué)模型。Chuang等人假設(shè)吸附與解吸同時(shí)發(fā)生，將非線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)力與 Langmuir模型聯(lián)立后建立模型，該模型可以成功預(yù)測(cè)各種情況下的吸附等溫線(xiàn)和穿透曲線(xiàn)。
寧平等通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立了固定床活性炭吸附甲苯與低濃度三氯乙烯的數(shù)學(xué)模型，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好，可用于預(yù)測(cè)其它條件下的穿透曲線(xiàn)。李國(guó)文等研究了柱狀活性炭對(duì)甲笨的吸附性能。根據(jù)吸附穿透曲線(xiàn)，求得活性炭吸附容量和傳質(zhì)區(qū)高度，并用 Moment理論處理吸附過(guò)程，得到了活性炭吸附甲苯的理論穿透曲線(xiàn)模型。
金一中等研究了苯、甲苯混合溶劑的吸附平衡關(guān)系及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。采用動(dòng)態(tài)吸附法對(duì)純組分、混合組分的吸附情況進(jìn)行了測(cè)定。根據(jù) Langmuir方程擬合出相應(yīng)的平衡常數(shù)qe和K。分別利用E-L 方程和IAST理論進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，雖然E-L方程對(duì)吸附總量的預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合，但對(duì)各組分吸附量的預(yù)測(cè)卻經(jīng)常產(chǎn)生偏差；而IAST引入競(jìng)爭(zhēng)模型，較好地消除了偏差，平均誤差不超過(guò)10%。
3、吸附過(guò)程的影響因素
VOCS的性質(zhì)，如分子量、沸點(diǎn)、偶極距及濃度；混合氣體成分如共存有機(jī)蒸氣、水蒸汽、氧氣等都會(huì)影響 VOCS的吸附容量。VOCS的分子量越小、揮發(fā)度越高，穿透速度越快，越不利于吸附操作。高瑞英等的研究發(fā)現(xiàn)活性炭吸附同濃度的苯、甲苯、二甲苯時(shí)，穿透時(shí)間隨著有機(jī)物偶極距的增大而增大，表現(xiàn)為二甲苯>苯>甲苯，原因是偶極距大的氣體分子和樣品表面的結(jié)合力越強(qiáng)，吸附容量大，所以易液化或沸點(diǎn)高的氣體在同樣條件下更易被吸附。Chiang等考察了三類(lèi)活性炭對(duì)四種 VOCS (四氯化碳、氯仿、苯、二氯甲烷 )的吸附能力，發(fā)現(xiàn)對(duì)吸附熱高、熵變低的苯的吸附效果最好。
國(guó)內(nèi)羅宏慧等的研究結(jié)果表明混合氣體的物質(zhì)種類(lèi)越多，穿透容量降低越嚴(yán)重，兩種有機(jī)蒸氣共吸附時(shí)丙酮的穿透容量下降 21.9%，四種時(shí)則減少到 41.7%。高瑞英等發(fā)現(xiàn)苯與甲苯的混合物比同濃度苯、甲苯的穿透時(shí)間長(zhǎng)，且混合物在活性炭上的吸附不等同于幾種吸附質(zhì)的簡(jiǎn)單加和，吸附能力強(qiáng)的甲苯能從活性炭中置換出吸附能力弱的苯。Marcu、高華生等人都考察了水蒸汽對(duì)活性炭吸附過(guò)程的影響：水分子層的覆蓋導(dǎo)致活 性炭對(duì)極性較強(qiáng)的揮發(fā)性有機(jī)物的親和力減小，水蒸汽含量越高影響越顯著。Reucroft的研究結(jié)果表明：濕度對(duì)高濃度有機(jī)蒸氣的影響較小，對(duì)于低濃度有機(jī)蒸氣影響較大，并隨著濕度的增大和有機(jī)蒸氣濃度的降低而增大。PerryJCerminara等人指出：氧分子會(huì)與有機(jī)物分子競(jìng)爭(zhēng)吸附位，降低活性炭對(duì)有機(jī)物吸附能力 。
活性炭脫附工藝
脫附是創(chuàng)造與低負(fù)荷相對(duì)應(yīng)的條件，引入物質(zhì)或能量使吸附質(zhì)分子與活性炭之間的作用力減弱或消失，除去可逆吸附質(zhì)。傳統(tǒng)的脫附方法有水蒸汽、熱氣體脫附，變壓脫附，溶劑置換，近年又出現(xiàn)了電熱法、超聲波再生法、微波輻照等新興脫附方法。
一、水蒸汽、熱氣體脫附法
適用于脫附沸點(diǎn)較低的低分子碳?xì)浠衔锖头枷阕逵袡C(jī)物，水蒸汽熱焓高且易得，經(jīng)濟(jì)性、安全性好，但是對(duì)于高沸點(diǎn)物質(zhì)的脫附能力較弱，脫附周期長(zhǎng)，易造成系統(tǒng)腐蝕，對(duì)材料性能要求高；回收物質(zhì)的含水量較高，解吸易于水解的污染物(如鹵代烴)時(shí)會(huì)影響回收物的品質(zhì)；水蒸汽脫附后，吸附系統(tǒng)需要較長(zhǎng)時(shí)間的冷卻干燥才能再次投入使用，還存在冷凝水二次污染的問(wèn)題。與水蒸汽解吸相比，熱氣體解吸的冷凝水二次污染很少，回收到的有機(jī)物含水量低 (對(duì)于水溶性的有機(jī)物更顯優(yōu)勢(shì))，便于進(jìn)一步精制回收，再生干燥、冷卻時(shí)間短，對(duì)吸附系統(tǒng)材料要求較低。熱氣體脫附的缺點(diǎn)是氣體熱容量較小，氣體熱交換所需面積相對(duì)較大，如果直接采用熱空氣解吸，可能存在一定的危險(xiǎn)性，而且氧的存在會(huì)影響回收物質(zhì)的品質(zhì)，所以需要控制再生氣體中氧的含量，增加回收費(fèi)用。一些學(xué)者對(duì)熱氣體解吸提出了改進(jìn)：2002年Reiter 提出再生蒸氣與待吸附污染氣流順流的方法以提高脫附效率、延長(zhǎng)活性炭的使用壽命，并采用周邊空氣而非傳統(tǒng)的凈化后氣體作為干燥用氣。Flink 采用空氣、惰性氣體混合氣體進(jìn)行循環(huán)解吸。
二、溶劑置換法
以藥劑洗脫和超臨界流體再生法為代表，通過(guò)改變吸附組分的濃度，使吸附劑解吸，然后加熱排除溶劑，使吸附劑再生。藥劑洗脫法適用于脫附高濃度、低沸點(diǎn)的有機(jī)物，使吸附質(zhì)與適宜的化學(xué)藥品反應(yīng)，讓活性炭再生，針對(duì)性較強(qiáng)，往往一種溶劑只能脫附某些污染物，應(yīng)用范圍較窄。所用有機(jī)溶劑價(jià)格高、有些具有毒性，會(huì)帶來(lái)二次污染，活性炭再生不徹底，易堵塞活性炭的微孔，多次再生后活性炭的吸附性能明顯降低。超臨界流體再生法以超臨界流體作為溶劑，將吸附在活性炭上的有機(jī)污染物溶解于超臨界流體之中，再利用流體性質(zhì)與溫度和壓力的關(guān)系，將有機(jī)物與超臨界流體分離，達(dá)到再生目的，一般使用CO2作為萃取劑。1979年，Modell首次采用超臨界CO2從活性炭上再生酚，該法操作溫度低，不改變吸附物的物理、化學(xué)性質(zhì)和活性炭的原有結(jié)構(gòu)，活性炭基本無(wú)損耗，便于收集污染物，有利于吸附質(zhì)的重新利用，切斷二次污染，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，再生設(shè)備占地小，能耗少。但是，該法所研究的有機(jī)污染物十分有限，難以證明應(yīng)用的廣泛性。
三、電熱解吸法
Fabuss和 Dubois在1970年利用吸附材料的導(dǎo)電性，向吸附飽和后的吸附劑施加電流，利用焦耳效應(yīng)生熱，為解吸提供能量。目前，有兩種方式產(chǎn)生電流：電極直接產(chǎn)生電流和電磁感應(yīng)間接產(chǎn)生電流。與傳統(tǒng)變溫解析法相比，電熱解吸法再生氣體流量可以減少10%-20%，效率高，能耗低，處理對(duì)象所受局限較少。但是直接加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱點(diǎn)，影響吸附床層溫度的控制，難以放大，另外電極布置連接和絕緣方面還有待進(jìn)一步深入研究。
四、微波脫附法
活性炭可以吸收微波能量用于解吸吸附質(zhì)。微波加熱速度快，只需常規(guī)方法的1/100-1/10的時(shí)間就可以完成，且加熱均勻，只對(duì)吸收微波的物料有加熱效應(yīng)，能耗低，設(shè)備、操作簡(jiǎn)單，再生效率高，便于自動(dòng)控制，但是由于微波加熱過(guò)程是封閉的，脫附物質(zhì)不能及時(shí)排除，對(duì)再生效果會(huì)產(chǎn)生一定影響。Ania等分別用2450MHz的微波和傳統(tǒng)電熱法對(duì)吸附苯酚飽和的活性炭進(jìn)行再生，發(fā)現(xiàn)微波可以顯著縮短解吸時(shí)間，且活性炭吸附容量損失少。寧平等運(yùn)用微波輻照再生吸附有甲苯廢氣的活性炭，并對(duì)解吸氣進(jìn)行冷凝，甲苯回收率達(dá)60%以上，接近化學(xué)純。王寶慶用微波解吸再生負(fù)載乙醇活性炭，3-4min后脫附率達(dá)90%以上。
五、超聲波再生
不同學(xué)者對(duì)超聲波解吸的機(jī)理有不同的解釋?zhuān)篩u、Bässler、Hamdaoui等認(rèn)為是聲空穴產(chǎn)生的高速微型射流和高壓沖擊波導(dǎo)致吸附質(zhì)解吸，Breit- bach等認(rèn)為是超聲波的熱效應(yīng)加速吸附質(zhì)的解吸。我國(guó)學(xué)者認(rèn)為超聲波與不同相界面或其他超聲波波峰相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生巨大的壓縮力，隨著波的反彈形成一個(gè)個(gè)微小的“空化泡 ”，“空化泡” 爆裂時(shí)爆炸點(diǎn)的溫度和壓力陡然上升，可以將能量傳遞給被吸附物質(zhì)，加劇其熱運(yùn)動(dòng)，從吸附劑表面脫離。由于超聲波只是在局部施加能量，因而能耗較小，炭損失小，工藝設(shè)備簡(jiǎn)單。Hamdaoui的研究結(jié)果表明超聲波可以顯著提高p-氯苯的解吸速率，在21到 800kHz的范圍內(nèi)，解吸速率隨著頻率的升高而加快，且在超聲波到達(dá)38.3W之前，活性炭的穩(wěn)定性未受到影響。
VOCS的冷凝
利用 VOCS在不同溫度和壓力下具有不同飽和蒸氣壓的性質(zhì)，降低系統(tǒng)溫度或提高壓力，使VOCS從廢氣中分離，特別適用于回收氣量小、濃度高 (≥1000ppm)、沸點(diǎn)高于38℃的有機(jī)蒸汽。該法設(shè)備和操作條件比較簡(jiǎn)單，回收物質(zhì)的純度較高，但是傳統(tǒng)冷凝法一般采用水作為冷卻劑，由于水與環(huán)境溫度相差不大，故只適用于回收高濃度、高沸點(diǎn)的VOCS，若要回收低沸點(diǎn)、低分子量的有機(jī)物，則需對(duì)水進(jìn)行降溫，增大了能耗和運(yùn)行費(fèi)用。近年來(lái)又出現(xiàn)半導(dǎo)體制冷和液氮冷凝等新型冷卻法，它們體積小、制冷迅速、冷量調(diào)節(jié)范圍寬、無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及冷熱轉(zhuǎn)換快，應(yīng)用前景廣闊。謝蘭英等使用半導(dǎo)體制冷器對(duì)三種VOCS進(jìn)行冷凝實(shí)驗(yàn)，只需 1.5min就可以把 115℃的VOCS氣體冷卻至-10℃。VineetKGupa等人對(duì)雙組分 VOCS 混合氣體進(jìn)行了液氮冷凝，結(jié)果表明該法可以適應(yīng) VOCS濃度的大范圍變化，將 VOCS的排放濃度降低到 ppbv級(jí)，且使用后的氮蒸氣可用于其它工藝。
總結(jié)
從目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)可以預(yù)測(cè)：
1、正如美國(guó) EPA所指出的，活性炭吸附是去除VOCS “可采用的最好技術(shù)”。特別是活性炭固定床吸附變溫再生技術(shù)適合我國(guó)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平，且回收純度高，將成為未來(lái)發(fā)展的主流。設(shè)計(jì)、制造具有更佳吸附性能或滿(mǎn)足特定需求的新型活性炭，尋找行之有效的活性炭表面改性方法；加強(qiáng)對(duì)活性炭吸附過(guò)程影響因素的研究，提高吸附效率；強(qiáng)化VOCS吸附分離過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬和智能控制，實(shí)現(xiàn)吸附與脫附的連續(xù)操作，將是近期主要的研究課題。
2、活性炭流化床傳質(zhì)阻力小、處理氣量大，傳熱好，若能解決床層返混、設(shè)備磨損等問(wèn)題，就可以得到廣泛的應(yīng)用。
3、微波、超聲波等新興解吸脫附方式可以顯著降低吸附分離過(guò)程的能量消耗，也是未來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
4、開(kāi)發(fā)匯集冷凝、吸收、膜分離、變壓吸附等工藝的組合流程，揚(yáng)長(zhǎng)避短，也將成為VOCS回收技術(shù)的趨勢(shì)。
來(lái)源：環(huán)保