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　　生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量，正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力，正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式，深入宣传推广科技创新成果，及时发布环境技术进步奖项，全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程，引导行业持续创新，加快数字、智慧、科技的融合赋能，为经济社会全面绿色转型贡献力量。
 

　　生态环境保护实用技术
 

　　2023-J-26
 

　　申报单位
 

　　山东鹏达生态科技股份有限公司
 

　　推荐单位
 

　　中国环境保护产业协会废气净化委员会
 

　　一、技术简介
 

　　适用范围
 

　　石油化工、煤化工、精细化工、焦化、医药、农药、金属加工、塑料、橡胶、新能源电池、电子、光伏、印刷及涂装等行业不同浓度、风量的VOCs尾气治理和溶剂回收。
 

　　技术原理
 

　　该技术采用活性炭吸附+高温氮气/水蒸气脱附+冷凝回收工艺对废气中的有机物进行回收利用。吸附装置中的活性炭采用移动床结构设计，吸附饱和段的活性炭自动卸出至活性炭再生罐中进行再生，同时再生后的活性炭自动提升至储料仓中对吸附段的活性炭进行补充，实现吸附、再生、加料循环操作。
 

　　工艺路线
 

　　工艺设备主要包括废气预处理装置、一体化吸附装置(储料层、吸附层、卸料层)、活性炭再生装置、氮气/水蒸气发生装置、冷凝装置、溶剂储存装置以及活性炭提升装置等。废气经预处理后进入一体化核心连续吸附装置，经多级活性炭吸附后达标排放。
 

　　活性炭吸附段的结构采用移动床设计，吸附剂采用定制的颗粒状碳基复合吸附材料，通过多级连续多通道通风的形式，对废气中的有机污染物(VOCs)进行吸附净化，有效实现稳定达标排放。
 

　　末端监测装置检测到排放浓度达到设定值时，吸附装置末端吸附饱和的活性炭自动卸出至再生罐中进行再生。吸附饱和后的活性炭根据所吸附有机污染物的理化性能，选择采用高温水蒸气或高温氮气进行脱附再生，再生后的活性炭降温后通过自动提升装置补充至加料仓循环利用。
 

　　装备性能参数及执行标准
 

　　三级冷凝最低冷场温度-75℃，系统阻力15kpa，单压缩机控制双路冷场系统。催化氧化催化段设置两级催化，催化剂选用150*150*100mm，孔道为300目的催化剂规格，催化反应温度为280——400℃，空速为15000——25000h-1，标况流速为0.8——1.2m/s，废气停留时间>0.17s。废气处理后满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)、《江苏省化学工业挥发性有机物排放标准》(DB32/3151-2016)、《江苏省大气污染物综合排放标准》(DB 32/4041-2021)及《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)等标准。设备满足《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG 21-2016)、《压力容器》(GB/T 150.1——150.4-2011)、《热交换器》(GB/T 151-2014)等相关标准要求。
 

　　应用效果
 

　　以PVC手套行业排放200000m³/h尾气为例：
 

　　企业原采用冷凝降温+静电吸附对废气进行治理，废气治理效率低，末端废气严重超标。采用我公司“移动床活性炭吸附+冷凝溶剂回收工艺”进行改造后，进口VOCs浓度在1000mg/m³左右，出口浓度稳定在20mg/ m³以下，平均净化效率可达98%以上，企业2022年实际运行时间8000h左右，运行风量100000m³/h左右，总体年回收溶剂油760吨左右，回收的溶剂油经过固液分离后可以全部实现循环利用，溶剂年回收效益600万元以上。
 

　　研发背景
 

　　在减污降碳和资源循环利用的大背景下，回收法可以实现石化资源的回收利用，减少在VOCs治理过程中的碳排放。
 

　　回收法主要包括吸附、吸收、冷凝和膜分离等回收技术。其中，吸附回收技术应用最广。吸附材料主要包括活性炭/ 活性炭纤维、沸石分子筛、吸附树脂等，其中活性炭由于吸附能力强、性价比高，是目前应用最广的一类吸附材料。
 

　　常规的吸附法溶剂回收设备主要是采用固定床吸附装置，单一装置的处理能力受限，存在活性炭装填与更换不方便、床层阻力大、气体易偏流、床层温升大等问题。经过充分调研论证，与清华大学等高等院校和科研机构合作研发了薄炭层、多通道移动床吸附设备。该设备床层阻力低，吸附效率高，单一设备的处理能力大(可以达到200000m³/h以上)、自动化程度高，适用于不同行业、不同浓度的VOCs治理和溶剂回收。
 

　　技术特点
 

　　(1)在国内溶剂回收领域，该技术首次采用移动床设计，通过多级连续多通道通风的形式，对废气中的有机污染物(VOCs)进行吸附净化，填补了国内移动床活性炭吸附溶剂回收技术空白。
 

　　(2)吸附剂采用定制的颗粒状碳基复合吸附材料，可通过定制不同孔隙结构和表面性质的活性炭以满足废气中不同成分和性质的有机物的净化要求。
 

　　(3)吸附装置可以通过增加吸附单元数以提高处理风量，单一设备的处理风量不受限制，目前最高可达400000m³/h。
 

　　(4)该技术吸附净化效率可控。可以根据不同行业和不同地区的排放要求，通过提高活性炭的再生频率以满足吸附装置出口的排放要求，实现气体稳定达标排放。
 

　　二、典型应用案例
 

　　案例名称
 

　　山东英科医疗制品有限公司PVC手套生产车间200000m³/hVOCs治理及溶剂回收项目
 

　　案例简介
 

　　本项目为山东英科医疗制品有限公司PVC手套生产车间16条手套生产线中的手套成型及烘干工序产生的VOCs废气，废气主要成分为D70溶剂油，废气总风量为200000m³/h，采用“移动床活性炭吸附+冷凝溶剂回收技术”对VOCs进行治理及溶剂回收。
 

　　达到的标准或性能要求
 

　　装备出口VOCs排放浓度稳定达到且低于国家及山东省相关排放标准，VOCs排放浓度≤20mg/m³。
 

　　业主单位
 

　　山东英科医疗制品有限公司
 

　　投运时间
 

　　2021年9月5日
 

　　工艺流程
 

　　工艺设备主要包括废气预处理装置、一体化吸附装置(储料层、吸附层、卸料层)、活性炭再生装置、热氮气发生装置、冷凝装置、溶剂储存装置以及活性炭提升装置等。废气经预处理后进入VOCs一体化核心连续吸附装置，经多级活性炭吸附后达标排放。
 

　　活性炭吸附段的结构采用移动床设计，吸附剂采用定制的颗粒状碳基复合吸附材料，通过多级连续多通道通风的形式，对废气中的有机污染物(VOCs)进行吸附净化，可有效实现出口VOCs的稳定达标排放。
 

　　末端监测装置检测到排放浓度达到设定值时，吸附装置末端吸附饱和的活性炭自动卸出至再生罐中进行再生。吸附饱和后的活性炭根据所吸附有机污染物的理化性能，选择采用高温氮气进行脱附再生，再生后的活性炭降温后通过自动提升装置补充至加料仓循环再利用。
 

　　经过高温氮气再生后的高浓度含溶剂油的气体采用低温循环水进行冷凝回收，冷凝后的溶剂油经过固液分离器沉降分离后回用。
 

　　经过高温氮气再生后的活性炭冷却降温后由吸附塔底部卸炭口卸出，经输送设备装入吸附装置上层料仓进行循环再利用。
 

　　运行情况
 

　　该项目自2021年9月5日投入运行以来，设备运行稳定，出口排放数据稳定达标。在2022年1月份，委托第三方检测公司对排口进行检测，排口数据仍保持在12——14mg/m³左右，去除效率仍>98%。
 

　　自投入运行以来，设备运行稳定、安全可靠。
 

　　技术应用产生的碳减排效果
 

　　2022年回收溶剂760吨左右，满负荷时溶剂回收达1600吨/年，减少碳排放量约5000吨/年。
 

　　三、技术申报单位联系信息
 

　　单位名称：山东鹏达生态科技股份有限公司
 

　　单位地址：山东省淄博市临淄区凤凰镇吴家桥村西张皇路以北
 

　　原标题：环保新质生产力 |移动床活性炭吸附+高温氮气/水蒸气脱附+冷凝溶剂回收技术