[发明专利]一种低成本活性炭行业挥发性有机物收集处理系统

说明书

本发明公开了一种低成本活性炭行业挥发性有机物收集处理系统，强化了在活性炭生产中各环节VOCs废气的收集措施，提高了废气收集率；将收集后的废气经风机集中后，再分别引入活化炉送风机中，将收集后的废气通过活化炉送风机送至活化炉内，利用活性炭生产设施，即活化炉作为VOCs废气处理措施，处理后的废气最终经焚烧后活化尾气处理设施处理后达标排放。本系统为活性炭行业节省了专门建设并运营VOCs废气治理设施，此外将活化炉炉温较原来升高30℃‑50℃，缩短了活化时间，不仅提高了产品活化效果，也提高了生产效率，除收集管道与风机建设成本外，几乎为零成本运行。

技术领域

本发明涉及活性炭废气处理领域，具体是一种低成本活性炭行业挥发性有机物收集处理系统。

背景技术

活性炭行业涉及煤焦油储存、使用等环节，在煤焦油储罐、高位槽、搅拌、压条、晾晒等工序都涉及无组织逸散与排放的挥发性有机物废气，即VOCs，该气体是大气中一类广泛存在的重要气态污染物，其为在常温下，沸点50℃-260℃的各种有机化合物，不仅对人体健康和生态环境等有直接影响，还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物，比如我们经常提到的臭氧，以及过氧乙酰硝酸酯、有机气溶胶等，是导致空气污染的重要前体物之一。

现有的VOCs气体的处理方法主要有三种，分别为：设置活性炭吸附装置、UV光催化氧化反应以及低温等离子技术。

活性炭吸附装置的原理为：废气进入活性炭过滤棉进行吸附，较大粒径的污染物被吸附，然后进入到活性炭颗粒吸附层。由于活性炭固体表面上存在未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质及气味从而被吸附。废气经活性炭吸附后，净化气体通过风机的作用高空达标排放。虽然该方法安全性高，通常净化效率可达70％～80％，但随活性碳逐渐饱和而迅速下降，需定期更换活性炭，产生二次固废，运行维护成本很高。

UV光催化氧化反应：就是让UV紫外光照射光敏半导体催化剂，激发半导体的价带电子发生带间跃迁，即从价带跃迁到导带，从而产生光生电子(e-)和空穴(h+)，此时吸附在纳米颗粒表面的溶解氧俘获电子形成超氧负离子，而空穴将吸附在催化剂表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基，而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化性，能使几乎所有的有机污染物氧化至最终产物CO2和H2O，甚至对一些无机污染物也能彻底分解，不存在吸附饱和与二次污染问题，TiO2具有化学稳定性好、无毒、价廉、易得、具有较正的价带电位和较负的导带电位等特点，是理想的光催化剂，也是目前使用最多的一类光催化剂，正常运行情况下效率可达80％左右，虽然UV光催化氧化净化法对沥青烟气分子分解能力较强，特别是对一些臭气成分小分子键氧化分解效果好，去除异味能力强，但对于较大的碳分子键裂解效果一般。需不定期更换破损灯泡，产生二次固废产生运行维护成本，需要大量电进行运行成本高。

低温等离子技术：利用高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。低温等离子净化适合低浓度的沥青烟气净化，正常运行情况下效率可达80％左右，能处理多种成分混合气体，对于一些臭气成分小分子键裂解能力较差，需要大量电维持运行成本高。

综上所述，目前的VOCs废气无组织排放现象严重，主要体现在以下几个方面：

(1)收集措施效果不佳；

(2)收集后多采用低温等离子、UV光氧、活性炭吸附等单一处理措施，处理效果不佳；

(3)上述设施故障率较高，企业自身不具备调试维护技术人员，导致设备长期不能正常运行；

(4)上述设施投资建设成本高、运行成本高等问题也是导致工业企业对VOCs废气收集治理积极性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种低成本活性炭行业挥发性有机物收集处理系统。