活性炭氣相吸附過(guò)程中安全性研究進(jìn)展

劉 斌, 左宋林, 劉金龍

(1.南京林業(yè)大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 南京 210037; 2.卡爾岡炭素(蘇州)有限公司,江蘇 蘇州 215124)

揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是一類(lèi)在常溫下以蒸氣形式存在的有機(jī)化合物的統(tǒng)稱,其主要成分包括脂肪烴、苯烴、酮、胺、醇、醚、酯、羧酸等有機(jī)化合物[1-3],通常來(lái)源于工業(yè)排放以及生活排放,其中工業(yè)排放是主要來(lái)源。VOCs的治理方法主要有2類(lèi):回收法和消除法。吸附回收利用技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛且便捷有效的VOCs治理技術(shù)。活性炭作為一種廣譜且高效的吸附劑,被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)[4]、化工催化[5]、石油化工[6]、醫(yī)藥化工[7]、溶劑回收[8]等領(lǐng)域的VOCs治理中。在活性炭的氣相吸附應(yīng)用過(guò)程中,活性炭床層著火是應(yīng)用過(guò)程的主要安全隱患,受到工業(yè)界和技術(shù)人員的高度關(guān)注。引起活性炭床層著火的主要原因是活性炭吸附過(guò)程中釋放的大量吸附熱[9],以及氣流中含有的氧氣氧化活性炭產(chǎn)生的反應(yīng)熱[10]所導(dǎo)致的活性炭床層溫度升高。由于VOCs的易燃性,在溫度較高的情況下,容易引起活性炭床層和VOCs的燃燒,導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故[11]。另外,一些化學(xué)活性較高的VOCs組分,當(dāng)吸附到活性炭表面時(shí),由于活性炭的催化作用,容易發(fā)生氧化或者聚合反應(yīng),這一過(guò)程將產(chǎn)生顯著的吸附熱和反應(yīng)熱,容易引起活性炭床層起火。因此,提高活性炭吸附去除VOCs氣體過(guò)程中的安全性,是保證活性炭工藝安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合作者對(duì)活性炭安全性的研究以及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),本文從活性炭材料、VOCs氣……