摘要：有机废气回收装置常用来处理易燃易爆的有机废气，曾发生过火灾爆炸的案例，造成人员伤亡及财产损失，所以安全使用凸显重要。本文中主要介绍有机废气回收技术中的活性炭吸附法，使用中的安全注意事项，及对工艺中存在的不足提出整改建议。
关键词：有机废气回收利用 安全使用 活性炭吸附
随着环保法规的日益严格和人们环保意识的不断增强，挥发性烃类的污染越来越为人们所关注，我国大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）规范了14类烃类的排放标准，目前我国正在制定既符合我国国情，又有一定先进性的烃类排放标准。同时世界各国也在不断研究挥发性烃类的回收利用技术。本文着重介绍活性炭吸附技术及安全使用。
1、GAC（活性炭）废气回收装置工作原理概述
活性炭吸附法回收技术是目前最广泛使用的工业废气治理回收技术之一，其原理是利用吸附剂（活性炭）的多孔结构，当有机废气通过吸附剂床层时，其中的绝大部分有机物被吸附剂吸附截留，从而使排放的废气得到净化。当吸附剂吸附有机物达到饱和后，要对吸附剂床层进行脱附再生。通过通入水蒸汽加热吸附剂床层，床层中的有机物被吹脱出来，并与水蒸气形成蒸汽混合物；然后将混合蒸汽混合物冷凝为液体，通过重力分层，分离出有机溶剂，并得以回收再利用；脱附干净的吸附剂床层冷却后重新投入到下一次的循环吸附过程中。
活性炭吸附吸附效果良好，回收率基本可达90%-99%。
随着工业的发展，大量企业生产、储存、使用有机溶剂，这些溶剂在生产过程中挥发出来，若直接排入到大气中，不仅会造成环境污染，而且浪费了可回收再利用的宝贵资源。采用本装置对排放尾气进行吸附净化处理，不但使排放物中的污染物成分大大降低，而且还回收得到了宝贵的资源。
1.1装置组成简介
吸附回收装置主要由工艺、设备、电气和自控系统组成。主要设备配置有三台吸附罐，另有过滤器、空冷器、列管冷凝器、储槽、风机、几种气动阀门和工艺管线；同时整套装置还配制了自动控制系统和电气控制系统，可全自动化的运行。
1.2工艺过程简述
1.2.1吸附过程：由排风机排出的有机废气，首先汇集到吸附装置尾气集气总管，通过总放空三通挡板阀后进入到过滤器，过滤处理后，再经过风机加压和空冷器冷却降温，然后进入本装置的吸附罐上部的一级进气口，由上而下穿过吸附剂床层，到达吸附罐下部，经一级出口阀排出，再进入下一个吸附罐上部的二级进气口，由上而下穿过吸附剂床层，到达吸附罐下部，经二级出口阀排出。尾气在穿越吸附床层的过程中，其中的有机废气被吸附剂床层所吸附，而经过吸附净化后的气体排入到大气中或进行其它处理。
1.2.2脱附（又称解吸）过程：当吸附罐吸附达到饱和后需要进行脱附，蒸汽在吸附罐内由下而上吹扫GAC吸附剂床层，吹扫出的混合蒸汽从吸附罐上部排出，通过列管冷凝器时被冷凝，然后经过气液分离器分离、螺旋板换热器冷却，其中冷凝混合液流入到分层槽进行重力分层，而少量不凝气体被送入到过滤器入口进行再次吸附；分层出来的庚烷会自动的流入到油层槽中，水层则会自动排入到地沟中；当油层槽液位到达浮球液位上（或下）限时，排油泵会自动开启（或关闭）,回收的庚烷会自动抽入储罐。
1.2.3排水过程：脱附过程结束后，吸附罐内的温度高达100℃且充满了水蒸气,其中的水蒸汽会凝结成水，如果凝结水不及时被排出，最终会影响下一次的吸附效果；同时也可通过排水过程使吸附罐放空降温,以及通过调节排水时间来调整总的吸附时间。本工艺采用每一个操作周期均进行一次排水,从而避免了吸附罐内的积水。
1.2.4间歇过程：排水过程结束后，吸附罐内的温度仍然较高,通过间歇过程可使吸附罐放空降温,以及通过调节间歇时间来调整总的吸附时间。
2安全使用
2.1电气防爆
由于有机溶剂多具有易燃易爆的特性，故本装置所属区域属甲类防火防爆区，严禁明火、吸烟、高热及违章动火。在电气设计方面时，应考虑使用气动控制。无法使用气动控制的，应使用防爆型的电气元件。在进行电气检修时，必需停电进行。
2.2防止有机废气倒流
废气回收装置利用的是活性炭多孔结构进行吸附，有机废气中含有的尘埃颗粒未经除尘直接进入吸附罐，会将活性炭孔隙堵塞，降低活性炭比表面积，从而降低活性炭活性。故废气入口都设有除尘器（一般为布袋过滤）。
布袋过滤器使用一定时间后，孔隙会被尘埃颗粒堵塞，排气不畅。有机废气会倒流回车间，浓度升高，遇明火或静电极易引发火灾爆炸事故，设计时需要考虑尾气的超压自动排放。
2.2.1需设置超压放空阀，当尾气压力升高至设定值，自动打开放空阀，降低尾气压力，并定期检测放空阀的灵活性
2.2.2定期更换滤袋
2.2.3在管道内安装压力监控装置，时刻监控尾气压力。
2.3非正常停机
活性炭具有可燃性，使用温度一般不超过200℃，吸附罐内一般都设有温度变送器来探测炭床顶部、中部、底部的温升，以保证装置运行的安全性。
当发生了故障停机或启用了急停程序，而且在一小时内不能重新开机时，必须对停机时正在吸附的吸附罐进行手动解析，用蒸汽将吸附的庚烷脱附出来，以免发生自燃。为确保将罐内的有机溶剂解析干净，需保证蒸汽的通入量。一般溶剂回流管道上设有视镜，可通过视镜观察解析出的溶剂量来确定罐内有机溶剂是否解析干净。
2.4进行系统的安全分析
启动前安全检查（Pre-Start-up Safety Review ）（以下简称PSSR）
在装置启动前对所有过程安全要素进行核查确认，判定是否能安全启动，并跟踪验证。
PSSR主要从以下方面：人身安全、职业卫生、人机工程、工艺安全信息、工艺安全分析、操作规程/标准/方案、工艺/设备变更、质量保证、机械完成性、设施安全、电气安全、仪表/连锁系统、消防、事故调查、培训、承包商、应急准备、环境，对装置进行全面的检查。
PSSR是保证安全、预防重大事故的一项重要控制环节，它着眼点是确认当前设备的安装是否符合满足设计和标准规范的要求，所有能确保安全开工和生产持续运行的要素是否具备。
3 影响吸附效率的因素-活性炭
3.1由于吸附剂为活性炭，所以活性炭的活性直接影响有机废气的回收效率。在日常使用中要注意活性炭的保养。在进入吸附罐前必须设置除尘装置，防止废气中的灰尘颗粒进入吸附罐，将活性炭的空隙堵塞。并且需要定期清理或更换除尘滤袋
3.2 能用于有机蒸气回收的活性炭，在性能尤其是孔隙结构方面有非常特殊的技术要求，一般的产品可能在首次使用时效果非常好，但因为不能实现有效脱附，残留在孔隙结构中的有机溶剂成分占据了很多的孔容积，造成活性炭吸附能力“逐渐降低”直至“不能使用”。
4 结语
有机溶剂多为易燃易爆危险化学品，国内也出现过此类装置因运行管理不良而发生的火灾爆炸事故，造成重大人员伤亡及财产损失。因此，为确保安全运行，在设计、安装及运行使用时应严格依照相关法规及规范，提高设备本质安全性。
参考文献
1、刘天奇.石油化工环境保护手册.北京：烃加工出版社 1990
2、童志权.工业废气净化与利用.北京.化学工业出版社.1990
3、粟振宇.工艺安全管理与事故预防.北京：中国石化出版社 2007
关键词：有机废气回收利用 安全使用 活性炭吸附
随着环保法规的日益严格和人们环保意识的不断增强，挥发性烃类的污染越来越为人们所关注，我国大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）规范了14类烃类的排放标准，目前我国正在制定既符合我国国情，又有一定先进性的烃类排放标准。同时世界各国也在不断研究挥发性烃类的回收利用技术。本文着重介绍活性炭吸附技术及安全使用。
1、GAC（活性炭）废气回收装置工作原理概述
活性炭吸附法回收技术是目前最广泛使用的工业废气治理回收技术之一，其原理是利用吸附剂（活性炭）的多孔结构，当有机废气通过吸附剂床层时，其中的绝大部分有机物被吸附剂吸附截留，从而使排放的废气得到净化。当吸附剂吸附有机物达到饱和后，要对吸附剂床层进行脱附再生。通过通入水蒸汽加热吸附剂床层，床层中的有机物被吹脱出来，并与水蒸气形成蒸汽混合物；然后将混合蒸汽混合物冷凝为液体，通过重力分层，分离出有机溶剂，并得以回收再利用；脱附干净的吸附剂床层冷却后重新投入到下一次的循环吸附过程中。
活性炭吸附吸附效果良好，回收率基本可达90%-99%。
随着工业的发展，大量企业生产、储存、使用有机溶剂，这些溶剂在生产过程中挥发出来，若直接排入到大气中，不仅会造成环境污染，而且浪费了可回收再利用的宝贵资源。采用本装置对排放尾气进行吸附净化处理，不但使排放物中的污染物成分大大降低，而且还回收得到了宝贵的资源。
1.1装置组成简介
吸附回收装置主要由工艺、设备、电气和自控系统组成。主要设备配置有三台吸附罐，另有过滤器、空冷器、列管冷凝器、储槽、风机、几种气动阀门和工艺管线；同时整套装置还配制了自动控制系统和电气控制系统，可全自动化的运行。
1.2工艺过程简述
1.2.1吸附过程：由排风机排出的有机废气，首先汇集到吸附装置尾气集气总管，通过总放空三通挡板阀后进入到过滤器，过滤处理后，再经过风机加压和空冷器冷却降温，然后进入本装置的吸附罐上部的一级进气口，由上而下穿过吸附剂床层，到达吸附罐下部，经一级出口阀排出，再进入下一个吸附罐上部的二级进气口，由上而下穿过吸附剂床层，到达吸附罐下部，经二级出口阀排出。尾气在穿越吸附床层的过程中，其中的有机废气被吸附剂床层所吸附，而经过吸附净化后的气体排入到大气中或进行其它处理。
1.2.2脱附（又称解吸）过程：当吸附罐吸附达到饱和后需要进行脱附，蒸汽在吸附罐内由下而上吹扫GAC吸附剂床层，吹扫出的混合蒸汽从吸附罐上部排出，通过列管冷凝器时被冷凝，然后经过气液分离器分离、螺旋板换热器冷却，其中冷凝混合液流入到分层槽进行重力分层，而少量不凝气体被送入到过滤器入口进行再次吸附；分层出来的庚烷会自动的流入到油层槽中，水层则会自动排入到地沟中；当油层槽液位到达浮球液位上（或下）限时，排油泵会自动开启（或关闭）,回收的庚烷会自动抽入储罐。
1.2.3排水过程：脱附过程结束后，吸附罐内的温度高达100℃且充满了水蒸气,其中的水蒸汽会凝结成水，如果凝结水不及时被排出，最终会影响下一次的吸附效果；同时也可通过排水过程使吸附罐放空降温,以及通过调节排水时间来调整总的吸附时间。本工艺采用每一个操作周期均进行一次排水,从而避免了吸附罐内的积水。
1.2.4间歇过程：排水过程结束后，吸附罐内的温度仍然较高,通过间歇过程可使吸附罐放空降温,以及通过调节间歇时间来调整总的吸附时间。
2安全使用
2.1电气防爆
由于有机溶剂多具有易燃易爆的特性，故本装置所属区域属甲类防火防爆区，严禁明火、吸烟、高热及违章动火。在电气设计方面时，应考虑使用气动控制。无法使用气动控制的，应使用防爆型的电气元件。在进行电气检修时，必需停电进行。
2.2防止有机废气倒流
废气回收装置利用的是活性炭多孔结构进行吸附，有机废气中含有的尘埃颗粒未经除尘直接进入吸附罐，会将活性炭孔隙堵塞，降低活性炭比表面积，从而降低活性炭活性。故废气入口都设有除尘器（一般为布袋过滤）。
布袋过滤器使用一定时间后，孔隙会被尘埃颗粒堵塞，排气不畅。有机废气会倒流回车间，浓度升高，遇明火或静电极易引发火灾爆炸事故，设计时需要考虑尾气的超压自动排放。
2.2.1需设置超压放空阀，当尾气压力升高至设定值，自动打开放空阀，降低尾气压力，并定期检测放空阀的灵活性
2.2.2定期更换滤袋
2.2.3在管道内安装压力监控装置，时刻监控尾气压力。
2.3非正常停机
活性炭具有可燃性，使用温度一般不超过200℃，吸附罐内一般都设有温度变送器来探测炭床顶部、中部、底部的温升，以保证装置运行的安全性。
当发生了故障停机或启用了急停程序，而且在一小时内不能重新开机时，必须对停机时正在吸附的吸附罐进行手动解析，用蒸汽将吸附的庚烷脱附出来，以免发生自燃。为确保将罐内的有机溶剂解析干净，需保证蒸汽的通入量。一般溶剂回流管道上设有视镜，可通过视镜观察解析出的溶剂量来确定罐内有机溶剂是否解析干净。
2.4进行系统的安全分析
启动前安全检查（Pre-Start-up Safety Review ）（以下简称PSSR）
在装置启动前对所有过程安全要素进行核查确认，判定是否能安全启动，并跟踪验证。
PSSR主要从以下方面：人身安全、职业卫生、人机工程、工艺安全信息、工艺安全分析、操作规程/标准/方案、工艺/设备变更、质量保证、机械完成性、设施安全、电气安全、仪表/连锁系统、消防、事故调查、培训、承包商、应急准备、环境，对装置进行全面的检查。
PSSR是保证安全、预防重大事故的一项重要控制环节，它着眼点是确认当前设备的安装是否符合满足设计和标准规范的要求，所有能确保安全开工和生产持续运行的要素是否具备。
3 影响吸附效率的因素-活性炭
3.1由于吸附剂为活性炭，所以活性炭的活性直接影响有机废气的回收效率。在日常使用中要注意活性炭的保养。在进入吸附罐前必须设置除尘装置，防止废气中的灰尘颗粒进入吸附罐，将活性炭的空隙堵塞。并且需要定期清理或更换除尘滤袋
3.2 能用于有机蒸气回收的活性炭，在性能尤其是孔隙结构方面有非常特殊的技术要求，一般的产品可能在首次使用时效果非常好，但因为不能实现有效脱附，残留在孔隙结构中的有机溶剂成分占据了很多的孔容积，造成活性炭吸附能力“逐渐降低”直至“不能使用”。
4 结语
有机溶剂多为易燃易爆危险化学品，国内也出现过此类装置因运行管理不良而发生的火灾爆炸事故，造成重大人员伤亡及财产损失。因此，为确保安全运行，在设计、安装及运行使用时应严格依照相关法规及规范，提高设备本质安全性。
参考文献
1、刘天奇.石油化工环境保护手册.北京：烃加工出版社 1990
2、童志权.工业废气净化与利用.北京.化学工业出版社.1990
3、粟振宇.工艺安全管理与事故预防.北京：中国石化出版社 2007