活性炭用于吸附VOCs废气的常见问题和建议

活性炭吸附非极性有机物，原理主要是靠分子间作用力，就是理科生耳熟能详的万有引力F=GMm/R2。

 

 

 

活性炭的孔分布主要为深V喇叭孔，喇叭口为微米级别，喇叭嘴位置是埃米级别。取一段吸附孔截出来看看，根据毛细管理论，我们可以有如下推论：

 

 

1.分子直径大于孔直径的物质，由于空间位阻，分子不能入孔，因此不吸附；

2.分子直径约等于孔直径的物质，吸附剂的捕捉力很强，非常适合低浓度吸附；

3.分子直径小于孔直径的物质，孔内发生毛细管冷凝，吸附容量大；吸附要放热的

4.分子直径远小于孔的直径，吸附分子很容易解吸，解吸速率高，低浓度下的吸附量较小。

5.工业TVOC吸附，要搞清楚待吸附物质的分子直径和极性，1.5-3倍的内孔对目标物质吸附效果最佳.10倍以内孔径有效

 

有人问我设计活性炭吸附装置时，以活性炭吸附TVOC容量30%计算是否合适，这个是需要澄清的事情。哪有一成不变的30%这个数据呢。

吸附装置生产企业困惑点例举：

1.吸附量比预期小

不同物质吸附容量完全不一样，有需要知道吸附容量到底多少的，把你的工况发给我，我来给你算算。

另外，夏天吸附效果比冬天差，夏天雷暴前低气压下效果更差。因为温度、湿度、气压都会影响活性炭的吸附效果。

 

温度对VOCs吸附影响关系图 

 

VOCs在不同湿度下的吸附效果

夏天极端情况下，活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。活性炭表面官能团与吸附平衡有着密切的关系。活性炭表面酸性增加，则对酸性及中性有机物的吸附能力大幅降低，

现场吸脱附是比较好的设计方案，RCO，蒸汽脱附，热丹脱附，真空脱附，利用好活性炭的吸脱附原理，可大幅延长活性炭使用寿命。

活性吸附法、燃烧处理法、吸收除气法、冷凝收集法、生物处理法、替代HAP溶剂法。一定要根据尾气特性选择合适的处理方案 

 

2.粉尘、漆雾等影响 

随着活性炭表面粉尘量或漆渣的增加，活性炭的微孔被堵塞，污染物无法扩散到活性炭的吸附孔内，影响吸附。

一套好的吸附装置，前处理端非常重要，颗粒物，湿度等控制单元的设计各凭本领和良心。

3.到底能不能买到货真价实的炭

活性炭这几年已经不便宜，但吸附能力的检测把关不容易。碘值和四氯化碳值主要还是靠第三方检测。企业参考好国标取样规则，听政府的话，对照地标和相应标准送检就好了。想说一句，那就是政府里面有高人，标准制定是花了大量时间和心思去调研得出的结论。买点符合要求的炭，其实并不比那些低指标的贵。因为用完的你还要危废处置呢。危废处置费算上去，堆积密度考虑一下，列个表算算一立方活性炭成本就好了。

至于能不能买到好的，社会主义诚信制度和商业信誉很重要。

4.使用过后的废活性炭是危险废物

吸附VOCs后的废活性炭是不是危废？

 

 

根据《国家危险废物名录》中关于HW12、HW49大类危险废物的定义，涂装行业和化工行业的吸附VOCs后的废活性炭（以下简称“VOCs废活性炭”）可明确认定为危险废物；

那么有的企业要问了：“我们不涉及上述两个行业，在生产过程中产生的VOCs活性炭可不可以按一般固废的要求处置呢？”答案是：绝对不行。

可见，其他行业的VOCs废活性炭属于HW49其他废物900-041-49的描述“含有或沾染毒性、感染性危险废物的过滤吸附介质”，故也应该被认定为危险废物。

VOCs废活性炭也没有在危险废物豁免管理清单之列。

可以确认，VOCs废活性炭不存在豁免情形，而是直接按照危险废物进行管理。

为了少产生点危废，同时降低TVOC处理运行成本，有条件的企业，尽量考虑现场吸脱附吧。

5.安全性能

经常听说活性炭使用和废炭存储过程中有着火现象，这个要综合考量。工况分析、系统设计、吸附剂选择、安全性能评估，吸附系统调试和运行守则，最好找靠谱的供应商。废炭及时清运，找靠谱的处置商。