VOCs治理技术 |行业（五）：活性炭纤维吸脱附回收某化工企业车间废气中甲苯工程实例

1 活性炭纤维回收甲苯工程       

某化工企业几个车间经改造后的VOCs治理流程如下：

1.1 方案思路

主要按照如下设计，其中甲苯在活性炭纤维中吸脱附流程如下：

当甲苯尾气通过活性炭纤维床层时， 其中的甲苯被活性炭纤维吸附、截留，从而使废气净化排放。当活性炭纤维吸附物达到饱和后，要对活性炭纤维床层进行脱附。时，通入饱和水蒸汽加热活性炭纤维床层，甲苯被吹脱解吸出来，并与水蒸气形成蒸汽混合物， 然后将蒸汽混合物冷凝为液体， 液体经自动分层后可以回收再利用的油层甲苯，同时分层水排入废水系统集中处理。脱附干净的活性炭纤维床层再进行冷却和干燥处理， 以备下一个循环的再次吸附。甲苯冷凝产生的尾气再接入活性炭纤维吸附回收装置。活性炭纤维吸附回收装置工艺原理见下图。

1.2关键参数设定

本项目活性炭纤维吸附回收装置的设计风量为6000 m3/h，设计甲苯的流量为30 kg/h，设计吸附进气温度小于40 ℃， 设计脱附蒸汽压力约0.2 MPa，设计脱附温度约100 ~ 105 ℃。

1.3 处理流程设定

活性炭纤维吸附回收装置由一套2 箱6 芯的不锈钢活性炭纤维吸附器和一座不锈钢颗粒碳吸附器，前者完成甲苯的吸附和回收，后者作为保安工艺甲苯达标排放。其中活性炭纤维吸附器碳纤维装填量40 kg/芯，共480 kg，采用2 箱并联运行，交替完成吸附和， 单箱活性炭纤维吸附器的吸附时间为30 min，蒸汽脱附时间为15 min，间歇时间5min，空气干燥10 min。颗粒碳吸附器时，排气进行。企业通过定期取样分析，判断活性炭吸附器及颗粒碳吸附器处理效率， 并调整吸附周期及频次。

1.4 效益分析

1）产出：本项目甲苯的回收量按照30 kg/h，每年生产时间按照8000 h 计算， 通过活性炭纤维吸附回收装置每年可回收的甲苯量为228 t（回收率）。每吨甲苯价格按照0.6 万元计算， 每年的回收甲苯的总价值为136.8 万元。

2）运行成本：活性炭纤维吸附回收装置蒸汽消耗量500 kg/h（蒸汽平均使用系数0.167）， 废气治理装置运行基本功率约45 kW。则每年消耗蒸汽668 t，耗电3.6 ×105 kW·h，每年蒸汽和用电费用为52.7 万元；每年设备维修维护费用、吸附剂更换费用约6 万元，每年设备折旧费用约6 万元；每年人工费用约3 万元。合计每年总运行费用约为67.7 万元。

3）通过上述计算， 每年活性炭纤维吸附回收装置回收甲苯产生的利润为78.1 万元。企业通过年限运行，便可收回投资成本。