Bằng cách tận dụng diện tích bề mặt riêng lớn và khả năng hấp phụ cao của than hoạt tính, xử lý hấp phụ khí thải hữu cơ có nồng độ thấp{0}}đến-trung bình là một phương pháp xử lý cực kỳ hiệu quả. Các chất ô nhiễm trong khí thải hữu cơ được hấp phụ bên trong than hoạt tính và khí sạch được thải ra, nhờ đó đạt được quá trình tinh chế.
Phương pháp này kết hợp một cách hữu cơ một đơn vị nồng độ hấp phụ và một đơn vị oxy hóa nhiệt. Nó chủ yếu phù hợp với khí thải hữu cơ có nồng độ thấp, không thích hợp cho các phương pháp đốt trực tiếp, đốt xúc tác hoặc thu hồi hấp phụ, đặc biệt đối với các ứng dụng xử lý khối lượng lớn{1}}, nơi có thể thu được lợi ích kinh tế và xã hội thỏa đáng. Sau khi tinh chế hấp phụ và giải hấp, khí thải hữu cơ được chuyển thành dòng có thể tích nhỏ, nồng độ{{3} cao, sau đó được xử lý oxy hóa nhiệt và nhiệt thoát ra từ quá trình đốt cháy chất hữu cơ được sử dụng một cách hiệu quả.
Lĩnh vực ứng dụng: công nghiệp hóa chất hữu cơ, dược phẩm, sản xuất sơn, sơn phủ bề mặt, dầu khí, bao bì và in ấn, v.v.
Quá trình này sử dụng sự kết hợp giữa hấp phụ than hoạt tính, giải hấp không khí nóng và đốt xúc tác để làm sạch khí thải hữu cơ, tiến hành theo ba giai đoạn làm việc:
Đầu tiên, quy trình xử lý sử dụng cấu trúc đa{0} xốp, sức căng bề mặt lớn và khả năng hấp phụ lớn của than hoạt tính để hấp phụ các dung môi hữu cơ trong khí thải, đạt hiệu suất lọc trên 95%, từ đó làm sạch khí thải thải ra.
Thứ hai, do khả năng hấp phụ của than hoạt tính còn hạn chế nên sau một thời gian hấp phụ, khi than hoạt tính đạt độ bão hòa thì quá trình hấp phụ dừng lại. Tại thời điểm này, chất hữu cơ đã được cô đặc trong than hoạt tính. Sau khi than hoạt tính bão hòa, các dung môi hữu cơ hấp phụ trên than hoạt tính sẽ được giải hấp bằng luồng không khí nóng ở tỷ lệ nồng độ nhất định và được đưa đến giường đốt xúc tác.
Thứ ba, khí thải hữu cơ có nồng độ-cao đi vào giường đốt xúc tác được làm nóng thêm, sau đó bị oxy hóa và phân hủy dưới tác dụng của chất xúc tác, chuyển nó thành carbon dioxide và nước. Nhiệt thoát ra từ quá trình phân hủy được thu hồi bằng bộ trao đổi nhiệt-hiệu suất cao và được sử dụng để làm nóng khí thải hữu cơ có nồng độ-cao đi vào giường đốt xúc tác.
Trong phương pháp đốt xúc tác-nồng độ hấp phụ, thiết bị sử dụng nhiều đường dẫn khí để hoạt động liên tục và có thể sử dụng luân phiên nhiều lớp hấp phụ. Sau khi ba quá trình làm việc đạt đến trạng thái tự cân bằng sau một khoảng thời gian hoạt động nhất định, quá trình giải hấp và phân hủy xúc tác không cần năng lượng bên ngoài để gia nhiệt. 1) Giai đoạn tiền xử lý
Giai đoạn-tiền xử lý sử dụng một tháp chà- dạng phun đóng gói. Chất lỏng chà được chọn để trung hòa khí axit bằng dung dịch kiềm hoặc dùng màng lọc khô để lọc các hạt bụi.
2) Giai đoạn hấp phụ than hoạt tính
Sau quá trình-xử lý sơ bộ, khí thải được đưa vào tháp hấp phụ/giải hấp bằng than hoạt tính để xử lý hấp phụ. Khí hữu cơ được hấp phụ trên bề mặt than hoạt tính thông qua các vi lỗ của nó, loại bỏ các chất hữu cơ khỏi khí thải và đạt được hiệu quả làm sạch khí.
3) Giai đoạn giải hấp than hoạt tính
Khi lớp hấp phụ bão hòa, van giải hấp và van hấp phụ được chuyển đổi, quạt giải hấp bắt đầu giải hấp lớp hấp phụ bão hòa. Không khí trong lành để giải hấp trước tiên được làm nóng bằng bộ trao đổi nhiệt và buồng gia nhiệt bằng điện ở cửa nạp không khí trong lành, làm nóng không khí trong lành đến khoảng 120 độ trước khi đi vào lớp than hoạt tính. Khi đun nóng, dung môi được hấp phụ bởi than hoạt tính sẽ bay hơi.
4) Giai đoạn đốt cháy xúc tác
Khí thải được giải hấp từ than hoạt tính có tốc độ dòng chảy thấp và nồng độ cao. Nó được quạt đưa đến bộ trao đổi nhiệt, sau đó đi vào bộ sấy sơ bộ. Dưới tác dụng làm nóng của lò sưởi điện, nhiệt độ khí được nâng lên khoảng 200-300 độ trước khi đi vào giường đốt xúc tác. Điều này khiến khí thải hữu cơ bị đốt cháy không ngọn lửa dưới tác dụng của chất xúc tác, bị oxy hóa thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng một lượng nhiệt năng lớn. Khi nhiệt độ khí tăng thêm, khí có nhiệt độ{15}}cao này sẽ làm nóng trước khí hữu cơ chưa được xử lý thông qua bộ trao đổi nhiệt trước buồng đốt xúc tác. Khí thoát ra khỏi bộ trao đổi nhiệt sau đó đi qua bộ trao đổi nhiệt ở cửa vào không khí trong lành để làm nóng không khí trong lành để giải hấp. Sau khi hai bộ trao đổi nhiệt hoạt động bình thường, thiết bị sưởi điện có thể dừng lại, tiết kiệm năng lượng. Cuối cùng, khí được thải vào khí quyển qua ống khói. Khí thải chứa các thành phần hữu cơ có điểm sôi của toluene (110,6 độ ) và xylene (138-144 độ ), được đưa đến lớp hấp phụ để giải hấp. Khí thải hữu cơ nồng độ cao (có thể cô đặc 10-20 lần) sau đó được trao đổi nhiệt với khí thải nóng từ quá trình đốt cháy trong thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt trước khi đưa vào buồng đốt. Trong buồng cháy, sau khi đạt nhiệt độ bốc cháy, các hợp chất hữu cơ bị oxy hóa và phân hủy thành CO2 và H2O vô hại nhờ chất xúc tác. Khí thải đốt sau khi được làm lạnh đến 180-200 độ thông qua trao đổi nhiệt với khí giải hấp sẽ được sử dụng để giải hấp. Khí thải dư thừa được thải qua ống xả.
Nhiều giường hấp phụ được sử dụng luân phiên để tái sinh hấp phụ và giải hấp, chuyển đổi giữa hấp phụ và giải hấp để hoạt động liên tục (thời gian làm việc có thể được điều chỉnh theo tình hình sản xuất của công ty). Dự án này được thiết kế cho nồng độ khí thải 100 ppm và nồng độ khí thải hữu cơ đậm đặc có thể đạt trên 5000 mg/m³. Sau khi đầu đốt được khởi động và làm nóng đến nhiệt độ bắt lửa bằng cách đốt nóng bằng điện, quá trình tự đốt cháy có thể được duy trì.
Một cổng xả trực tiếp được cung cấp ở đầu vào khí, được điều khiển bằng van điện. Khi thiết bị không hoạt động, cổng xả trực tiếp vẫn mở. Nếu quạt của thiết bị hấp phụ gặp trục trặc, van xả trực tiếp sẽ tự động mở để bảo trì. Tinh chế xúc tác được sử dụng để giải hấp và tái sinh. Thiết bị chống cháy được lắp đặt ở cả đầu vào và đầu ra của thiết bị và toàn bộ hệ thống được điều khiển bởi PLC.