浅谈活性炭吸附工艺治理VOCs工业废气的问题
，活性炭吸附过程是vocs处理行业中使用广泛，简单的治理工艺，它主要通过活性炭的自然吸附能力吸附废气。 当吸附达到饱和时，活性炭将解吸并再生或移交给专业的危险废物处理公司。 关于活性炭吸附过程对活性炭质量的要求，生态和环境部实际上早前已经有答复。 例如，生态与环境部：关于用于vocs吸附的活性炭的碘值的答复，尽管活性炭的吸附过程简单实用，但仍有一些我们需要进一步规范化这个问题，但是回到最初的观点是，任何vocs治理工艺都有其适用范围。
来看看吸附过程：
1.分子直径大于孔的直径，由于空间位阻，分子不能入孔，因此不吸附；
2.分子直径等于孔的直径，吸附剂的捕捉力很强，非常适合低浓度吸附；
3.分子直径小于孔的直径，孔内发生毛细管冷凝，吸附容量大；
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。
国内运用活性炭吸附的治理工艺设备，制造其的环保公司对设备的除污参数，基本上都会提到这类设备的除污效率达到90%以上，但是事实呢? 经专家和实验数据表明，在实际除污应用过程中，除污效率达到90%以上只是理论值。但是，在不同的工作环境下，其除污效率远比这个理论数值低。那这是什么原因呢？
1、吸附量小
物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能，不适用于高浓度废气。吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；更为明显的是，从原理上看活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效。
2、温度影响
在通常情况下，活性炭吸附设备在温度方面，一般要求废气的温度低于40℃，25℃的吸附条件比较好，原则上需要对vocs 气源进行冷却才能达到这个温度，而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附vocs,如果废气的温度超过400℃，活性炭的吸附效率就会急速下降。而且，当活性炭吸附一定量的vocs 后暂停工作，则已经吸附vocs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附vocs。
3、相对湿度影响
相对湿度也会对活性炭吸附设备的吸附效率产生影响。
从我国华南地区的一个沿海大省发布的环境数据看到，自2016年4月，该省白天气温已经出现30℃以上的温度，甚至在7-9月份，频繁地出现白天气温超过35℃的气候，碳箱蓄热近50℃。另外，该省自2016年3月开始，平均湿度长期超过70%了。再加上企业生产过程中产生的vocs 的温度长期偏高，所含的湿气也超过了50%。因此，室外环境条件和废气环境条件共同作用下，导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。可想而知，在这种情况下，排出的气体，所含的vocs肯定是超出了国家规定的可排放标准，直接对大气产生了污染。
4、气压影响
活性炭吸附vocs过程，如果从低浓度向高浓度吸附，需要确保活性炭在负压环境下才能进行，在工厂生产实际应用中，设备不可能不停运作。当停止工作不再形成负压的环境，活性炭已经吸附的vocs会脱附释放，再次污染环境。
5、酸性气体影响
活性炭表面酸性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，而大部分vocs均显酸性。
6、粉尘影响
活性炭对vocs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的，除了吸附vocs,也会吸附粉尘，随着活性炭表面粉尘量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表面积降低，降低活性炭对vocs的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。
7、企业易造假，存在着巨大环保风险
活性炭虽然便宜，但使用活性炭吸附法处理vocs达标排放实际运维费用是十分高昂的，同时自然吸、脱附管理难、适用性受多种因素影响，不适合含粉尘、水汽、乳状物等废气处理，难稳定环保达标。且大量饱和后的活性炭处理更耗费巨大，该方法仅是将污染物吸附转移，如对饱和后活性炭转移过程无严格把关跟踪，则极易造成二次污染。但因前期投资少，企业自然选用较多，现虽监管难（炭箱内没有活性炭，活性炭设施过于简陋、几乎不换炭，活性炭选用与实际设计不符，使用量过少等），但环保部门终会有所行动的，存在着巨大环保风险。而且容易造假应付环保管理。（如：炭箱内没有活性炭，活性炭设施过于简陋、几乎不换炭，活性炭实际工程与设计不符，使用量过少等。）
8、使用过后的废活性炭是危险废物
性炭形状不定，通常是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状，通过加工处理所获得。由于活性炭本身具有的吸附性能，能够吸大多数大气污染物，吸附效率较为理想，因此在生活中常被当作吸附剂使用。活性炭本身不具备危险性，因此被抛弃的纯活性炭不属于危险废物。
9、后期处理及其麻烦
产生了vocs废活性炭该如何处理？首先，废活性炭的管理计划必须向环保部门备案。其次，企业不得擅自处置废活性炭。最后，企业必须委托具资质单位或个人进行处置。禁止将废活性炭交给供货商带回。（这是实务工作常见的违法情形）违法处置vocs废活性炭，该承担民事、行政、刑事责任。
10、安全性低
虽然活性炭吸附技术的设备相对简单，只需将一定量的活性炭颗粒固定在载体上就可以使用，且活性炭吸附在vocs的稳定气流中，短时间内活性炭横截面积的吸附效果也显著，但是，对于源源不断的废气气流，这只是很小的一部分吸附，容易达到饱和，对于总体的吸附效率很低；再者，对废气中的臭氧、氮氧化物需要特种吸附材料吸附，常用的活性炭吸附材料不能满足。此外，由于vocs绝大部分是易燃、易爆的化合物，vocs处理工程在设计时要充分考虑安全。
总结：
1、活性炭吸附量小，不适用于高浓度以及混合气体废气。
2、活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效。
3、 运维费用十分高昂。
4、 受温度、湿度、气压、ph值及粉尘的影响极大，难稳定环保达标。
5、 企业易造假，存在着巨大环保风险。
6、使用过后的废活性炭是危险废物。
7、后期处理及其麻烦。
8、安全性低，易燃易爆。
关键词：活性炭 吸附剂
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1.分子直径大于孔的直径，由于空间位阻，分子不能入孔，因此不吸附；
2.分子直径等于孔的直径，吸附剂的捕捉力很强，非常适合低浓度吸附；
3.分子直径小于孔的直径，孔内发生毛细管冷凝，吸附容量大；
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。
国内运用活性炭吸附的治理工艺设备，制造其的环保公司对设备的除污参数，基本上都会提到这类设备的除污效率达到90%以上，但是事实呢? 经专家和实验数据表明，在实际除污应用过程中，除污效率达到90%以上只是理论值。但是，在不同的工作环境下，其除污效率远比这个理论数值低。那这是什么原因呢？
1、吸附量小
物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能，不适用于高浓度废气。吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象；更为明显的是，从原理上看活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效。
2、温度影响
在通常情况下，活性炭吸附设备在温度方面，一般要求废气的温度低于40℃，25℃的吸附条件比较好，原则上需要对vocs 气源进行冷却才能达到这个温度，而在实际的工作环境中很难做到恒温吸附vocs,如果废气的温度超过400℃，活性炭的吸附效率就会急速下降。而且，当活性炭吸附一定量的vocs 后暂停工作，则已经吸附vocs 的活性炭会因气温或气压的改变又释放脱附vocs。
3、相对湿度影响
相对湿度也会对活性炭吸附设备的吸附效率产生影响。
从我国华南地区的一个沿海大省发布的环境数据看到，自2016年4月，该省白天气温已经出现30℃以上的温度，甚至在7-9月份，频繁地出现白天气温超过35℃的气候，碳箱蓄热近50℃。另外，该省自2016年3月开始，平均湿度长期超过70%了。再加上企业生产过程中产生的vocs 的温度长期偏高，所含的湿气也超过了50%。因此，室外环境条件和废气环境条件共同作用下，导致了活性炭吸附效率大为降低。活性炭吸附设备的整体吸附效率不到其设计标准的50%。可想而知，在这种情况下，排出的气体，所含的vocs肯定是超出了国家规定的可排放标准，直接对大气产生了污染。
4、气压影响
活性炭吸附vocs过程，如果从低浓度向高浓度吸附，需要确保活性炭在负压环境下才能进行，在工厂生产实际应用中，设备不可能不停运作。当停止工作不再形成负压的环境，活性炭已经吸附的vocs会脱附释放，再次污染环境。
5、酸性气体影响
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6、粉尘影响
活性炭对vocs 的吸附则主要受活性炭比表面积、孔径大小等物理特性的影响。因为活性炭的吸附是无选择性的，除了吸附vocs,也会吸附粉尘，随着活性炭表面粉尘量的增加，活性炭的微孔被堵塞，比表面积降低，降低活性炭对vocs的吸附能力，致使活性炭“中毒”失活。
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