在YIHEAC往期文章《RTO之常见VOCs治理技术问题》中，我们简述了活性炭吸附装置工作的原理、应用情况、以及存在的主要问题。那么随着环保形势的愈发严格，废气达标排放的要求也越来越严格，多数地区开始要求企业增加在线监测系统，并将数据实时发送给环保部门，所以应这一形势要求，我们在进行RTO废气治理系统的设计时，也需要在应急旁路系统中考虑增加至少一级活性炭吸附作为应急旁路的紧急处理措施。

  根据系统要求我们会选择不同的活性炭吸附装置来服务于RTO系统的整体治理效果，今天我们再次对活性炭的一些常用知识以及使用需要注意的点做个简单梳理，跟大家一起做个交流和探讨。

  一、活性炭的概念

  活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。

  二、活性炭吸附原理

  活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对废气中的一种或多种物质的吸附作用，以达到净化气体的目的。活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说，颗粒越小，孔隙扩散速度越快，活性炭的吸附能力就越强。

  吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的，吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附剂所吸附的量。在废气处理中，吸附速度决定了吸附剂与废气的接触时间。 

  活性炭发生的主要是物理吸附，大多数是单层分子吸附，其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔单分子层吸附等温方程 ：

  式中：

  θ（覆盖度）—— 一定温度下，吸附分子在固体表面上所占面积占表面总面积的分数；

  p——吸附质在气相的分压；

  b=k1/k2——吸附与脱附的速度之比；

  а——气体在固体表面上的吸附量。

  三、活性炭在RTO系统应急旁路系统的应用

  在YIHEAC关注的很多精细化工和原料药行业企业，废气的组分特别复杂，风量也随着不同批次产品的生产工艺而出现较大程度的波动，浓度也会随着不同车间的投料、放料、烘干、汽提等等过程产生很大的波动，尤其是一些新建项目，环评报告以及RTO设计之初的废气参数都是理论设计值或者经验值，和实际运行后的数据可能会产生较大偏差，这样就会出现偶尔的浓度超标情况，为了保证RTO系统，当LEL测量值超过设定的值时，紧急旁路系统就会打开，废气直接排放。

  直到2020年，直排会导致排气筒在线监测装置瞬时浓度超标，这样会增加企业环保行政的负担，故此我们在完整的RTO废气治理系统中，时常将活性炭作为应急旁路系统的一道主要处理措施，因为一旦RTO离线，我们既要保证废气处理系统，又要保证废气处理达标排放，这样就必须在应急旁路系统设置至少一级处理设施。

通常可根据下表可快速指导不同用户选取不同类型的活性炭及其应用：

      四、活性炭在YIHEAC RTO废气治理工艺中的使用注意事项

            如图为某项目YIHEAC RTO废气治理工艺，其中绿色设备即为活性炭吸附装置。

  该系统中，设置了一级活性炭吸附装置。一般当VOCs处理系统在调试、启动、试运行、故障和停车时，旁路系统能够通过两路提升阀实现自动联锁控制。关闭主回路提升阀，打开旁路系统提升阀，经过活性炭吸附处理，经过管道流至烟囱。即车间排出废气在突发异常情况下，保障VOCs处理系统单独运行，仍然得以及时进行废气处理，降低对企业的影响。同样，当异常情况解除后则自动恢复通过主回路系统处理废气，从而减少旁路系统活性炭带来的影响。

 活性炭在使用时可能会有如下一些问题：

 1.活性炭的吸附能力有限，不适用于高浓度以及混合气体废气的治理；

 2.活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效；

 3.在活性炭表面含有多种氧基团和一些金属氧化物（灰分），表面性质非常复杂，某些醛类、酚类、酮类有机物吸附后易于发生表面化学反应而变质；

 4.活性炭燃点较低，在吸附与再生过程中温度升高，容易造成焖燃现象；

 5.活性炭的吸附能力受湿度、气压、pH值及粉尘的影响极大，由于表面含氧基团的存在，造成活性炭吸水能力增强，在高湿度条件下处理废气时对有机物的选择性吸附能力快速下降；

 6.使用过后的废活性炭变成危险废物，需要二次处理，成本较高。

 故此在旁路活性炭吸附系统中配有：

 1、差压变送器：监测设备两端的压力变化，预防因粉尘堵塞造成的活性炭吸附处理效率降低，便于检修与更换活性炭；

 2、 温度传感器：实时监测设备温度，预防因高温带来的隐患；

 3、水喷淋：温度传感器与其联锁控制，实时监测设备温度，针对焖燃现象及时通过水喷淋预防；

 4、 除湿系统：待处理的废气再进入活性炭吸附装置前做好除湿，避免高湿度使得活性炭吸附能力下降，从而造成排放不达标；

 5、自动化控制：全过程实现自动化控制、联锁功能；尽可能地考虑到每个细节，做好应对解决方案，避免因此疏漏而引发的隐患。

  YIHEAC RTO废气治理工艺优先考虑到达标排放，须增加定期的维护和巡检，活性炭间隔一定时间必须进行更换；在控制方面也需要进行联锁和增加控制逻辑。

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