随着人们环境保护及资源再利用意识的逐步增强，除了通过源头控制及末端治理中的销毁技术，减少有机废气的排放，从而消除其对环境造成的污染以及对人们身体健康的危害，末端治理中的回收利用技术也同样重要。如何有效地回收利用这些有机废气，以达到节约资源、实现经济的可持续发展和环境保护的“双赢”，已成为现代社会所面临的一个严峻的现实问题。

而回收利用技术多种多样，吸附回收技术就是其中的一种。吸附技术是使用具有吸附能力的吸附材料来处理VOCs，由于VOCs的不同组分会被吸附材料选择性吸附，因此可以达到处理VOCs的目的。

      在YIHEAC往期技术文章《有机废气治理RTO应急旁路系统设计浅析（一）》中，我们提出进行RTO废气治理系统的设计时，需要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，并以此介绍了活性炭的相关概念及吸附原理。根据有关研究发现，活性炭类吸附剂吸附性能良好，可以有效吸附VOCs，其中活性炭纤维对VOCs吸附和脱附都有着很好的效果，这是因为它的内外比表面积较大且孔隙结构均匀微小。基于对活性炭的初步了解，本篇将进一步对新型的活性炭纤维吸附回收技术作一个简单的介绍。

      1.活性炭纤维以及与普通活性炭的区别

      活性碳纤维是经过活化的含碳纤维，将某种含碳纤维（如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等）经过高温活化，使其表面产生纳米级的孔径，增加比表面积，从而改变其物化特性。

      区别：传统的活性炭是一种经过活化处理的多孔炭，为粉末状或颗粒状，而活性碳纤维则为纤维状，纤维上布满微孔，其对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气中高几倍至几十倍，吸附速率快100~1000倍，具体与活性炭纤维的种类及制作工艺有关。

   2.活性炭纤维吸附回收技术

   活性炭纤维吸附回收系统主要包含预处理系统、吸附系统、脱附系统以及油水分离系统。

（1）预处理系统

       根据客户所给的废气参数，我们会根据组分中的含水量、含尘量、含酸碱性气体量等，来做相应的除湿、除尘、碱/酸喷淋等预处理，以减少对后端管道及设备的影响。

（2）吸附系统

      吸附系统一般设置三级活性炭纤维吸附罐A/B/C，一吸附一再生一等待。刚开始运行时，启动A罐吸附，运行一段时间后启动B罐吸附，再运行一段时间后启动A罐再生且启动C罐吸附，以此类推。

（3）脱附系统

     活性炭纤维吸附饱和后，使用蒸汽/热风进行再生，有机物被蒸汽从活性炭纤维孔道中吹出。

（4）油水分离系统

    被蒸汽/热风吹出的有机物进入冷凝器冷凝后再进入油水分离系统分离出有机物。

    脱附后的活性炭纤维罐用干燥风机进行吹扫，脱附气经冷凝后再回到吸附系统前端，吸附罐得以重新利用。

     3.影响活性炭纤维吸附的因素

   （1）内在因素

        ①比表面积

        活性炭纤维的吸附能力受比表面积影响。当然，不同材质和技术制备的活性炭纤维，比表面积也存在一定差异；

       ②表面化学性

       即使是孔隙结构相似的活性炭纤维，吸附能力也会存在显著差异。造成这种情况的其中一个因素，是因为活性炭纤维表面存在的官能团或离子的种类和数量不同。

 （2）外在因素

     ①相对湿度

      气体中的相对湿度一般对于去除VOCs是不利因素，因为水蒸气会和其竞争吸附点位，湿度越大，VOCs去除效率越低；

     ②进气流量

      对于给定的活性炭床体积，增大进气流量将会使得VOCs在床层中的停留时间变短，从而降低VOCs去除效率；

    ③温度

     由于待处理废气的初始温度以及活性炭纤维吸附过程会放热，导致活性炭纤维的工作温度变化很大。而床层温度过高会使得其吸附量下降；

    ④吸附床层高度

     对于给定的废气风量，不同的床层高度，吸附效果也不一样。通过计算风量及床层高度之间的关系，可以发出气体在床层的停留时间。而停留时间越长，意味着活性炭纤维与废气接触得越充分，吸附效果也越好。

     在YIHEAC做的诸多项目中，我们也遇到过将活性炭纤维吸附回收技术与RTO技术结合的案例。废气中的主要组分经过吸附冷凝回收再利用，然后将剩余的废气送入RTO系统中焚烧处理，一是节约了成本，二是不会使得过剩浓度的废气焚烧后产生大量的热量而造成浪费，三是若回收的组分为含卤素有机物，也降低了RTO本体及后端设备、管道等的被腐蚀可能性。

综上，在进行活性炭纤维吸附回收系统设计时，同RTO治理系统设计一样，我们也需要根据客户所提供的废气参数，包含风量、组分、浓度、温度和湿度等，以达标排放、安全运行及经济实用为准则进行系统设计。而关于活性炭纤维吸附回收技术的设计要点、使用场合及优缺点，我们将在活性炭纤维吸附回收技术简介（二）中介绍，如有不合理之处，欢迎您的交流与指正。

参考文献

1.百度百科，活性炭纤维的定义；