超臨界態二氧化碳再生活性炭法治理甲苯廢氣

陳月利

浙江中博聯合工程設計有限公司 浙江杭州 310011

環境污染是中國工業發展過程中的弊端之一。隨著人們對生態環境的認識日益提高，社會各界越來越關注工業污染物的問題。國家的新發展戰略還為工業發展提出了綠色節能可持續發展的方向和目標。為此，工業和相關企業必須加快技術創新和探索的步伐，對新標準提出自己的要求，并加快環境友好高效發展的道路。對于制鞋公司來說，有機廢氣是一種常見的污染物。如何更好地實現有機廢氣的凈化是制鞋企業工藝技術和環境保護的重要問題。

1 有機廢氣的危害

有機廢氣涉及多種類型，碳氫化合物，醇，酮，醛和胺是常見的。不管廢氣是那種類型的，它們對環境的危害程度都不同。例如，有機苯化合物會破壞人體功能，導致神經功能衰竭或神經系統疾病。芳族化合物大部分是致癌物質；胺有機廢氣如果被吸入生物體內會引起缺氧；醛有機廢氣對生物體的粘膜有強烈刺激性，引起粘膜損害。含酒精的有機物質會引起嘔吐，腹瀉和其他身體機能受損等癥狀。這些廢氣排放到大氣中，不僅直接對環境中的生物造成破壞，而且還進入水循環，造成更大范圍的更持久的破壞，從而給動植物，人類的生存和健康帶來危害。制鞋企業中，主要產生廢氣的工藝環節為以下幾個：

（1）鞋面商標的印刷時，油墨揮發產生的有機廢氣；

（2）鞋面材料高頻壓型工序產生的廢氣，皮革高頻產生的廢氣屬惡臭氣體范疇；

（3）鞋底材料EVA、MD 發泡過程，TPR、PVC 注塑加熱狀況下產生的有機廢氣；

（4）鞋底噴漆過程中產生有機廢氣；

（5）鞋底中底貼合、鞋面鞋底粘膠成型過程使用的粘膠劑，產生揮發性有機廢氣；

（6）清洗工序，需要使用溶劑，有機溶劑中主要含有苯、甲苯、丙酮等，具有揮發性，也會產生廢氣污染。

2 活性炭吸附原理

活性炭是近年來凈化化學有機廢氣的常用物質。凈化和處理化學有機廢氣的主要原理是利用活性炭的強吸附功能。活性炭的多空隙結構使其具有較大的表面積。當化學廢氣通過活性炭時，大部分物理吸附和少量化學吸附發生，并且化學有機廢氣中的污染物被去除，從而純化有機廢氣。活性炭吸附性能的評價指標通常通過碘值來體現。當碘值高時，活性炭的性能具有較高的吸附性能，這意味著活性炭凈化對有機廢氣的效果更好，反之亦然。當碘值低時，意味著活性炭純化對有機廢氣的作用弱[1]。

3 活性炭吸附的代表性工藝應用

在實際的化學生產過程中，通常采用活性炭組合工藝處理有機廢氣，可以有效避免活性炭單次吸附而使活性炭迅速飽和，吸附效率降低的問題。活性炭的主要吸附組合過程如下：

第一個是旋風塔+紫外線光解+活性炭的組合過程。合并過程的主要過程如下：化學有機廢氣通過導風輸送裝置進入旋風塔，離心力由旋流葉片的切割作用產生，從而使氣體和液體在旋流器中產生。有機廢氣被分離，液體進入循環水系統。鈦光解催化劑設置在紫外線光解裝置中，以催化在紫外線條件下具有殺菌作用的臭氧的產生。通過臭氧的氧化分解將廢氣轉化為小分子化合物，并除去廢氣中的一部分有機物。之后，廢氣進入活性炭吸附裝置以吸附殘留在廢氣中的有機物，凈化后的氣體通過引風機排入大氣。在組合處理過程中，旋流塔與循環水箱裝置相連，水泵通過壓力泵循環使用。為了盡可能提高活性炭的吸附效率并延長活性炭的使用時間，活性炭可以包含一定量的等離子體，并且廢氣中的一部分有機物被分解。活性炭吸附聯合工藝的優點是操作和管理簡單，建設投資成本低，但缺點是活性炭的更換頻率高，運行維護成本高。

第二個是噴水+干式過濾裝置+活性炭吸附裝置+催化燃燒的組合過程。組合過程的主要過程如下：化學有機廢氣通過空氣引導裝置進入干式過濾器，去除了廢氣中的部分水分，同時去除了廢氣中的一些雜質，并且處理后的廢氣進入活性炭吸附裝置。活性炭的物理化學吸附去除了廢氣中殘留的有機物，將標樣排放到高空大氣中。活性炭吸附裝置采用待機操作模式。當處理系統中的活性炭裝置達到飽和狀態時，需要根據系統的自動程序來修復活性炭吸附層或吸附床。通過自動控制操作系統，與活性炭吸附裝置相連的氧化設備逐漸被加熱，所獲得的熱空氣被用于排出活性炭床吸附的有機物，所獲得的有機物具有一定的威脅性。在環境中，必須在催化劑的作用下通過催化燃燒系統。在較低的燃燒下分解和凈化，然后將凈化的氣體通過熱交換裝置進行冷卻和處理，并在達到標準后通過抽氣系統排放到高空大氣中。通過自動控制程序，交替使用兩個活性炭裝置以提高廢氣處理效率。組合過程的優點是燃燒化學有機廢氣所需的能量更少，并且隨著化學反應過程的進行，熱量可以在不提供額外能量的情況下被再利用，并且有機廢氣的處理更為出色，可以達到95%以上的處理效率；同時，在廢氣處理過程中沒有二次污染的問題。組合過程的缺點是過程設備的相對較高的建造成本以及技術人員對技術水平的高要求[2]。

4 廢氣處理方法

冷凝水回收方法。將有機廢氣直接引入冷凝器，可通過吸附，吸收，離解和分離回收有價值的有機物，并可應用于有機廢氣濃度高，溫度低，風量小的工作條件，需要輔助制冷設備，主要應用于制藥、化工行業，印刷企業較少采用。

5 結語

總之，對于制鞋企業的有機廢氣處理工藝而言，活性炭吸附工藝是一種更好的技術。在活性炭吸附過程中，制鞋企業和技術人員需要注意廢棄活性炭的處理。因為它們包含一定數量的對環境構成威脅的物質，所以必須將它們作為目標并進行處理，或者移交給專門的處理器進行回收。進一步消除了化學工業廢物污染環境的可能性[3]。