Ved at udnytte det store specifikke overfladeareal og den høje adsorptionskapacitet af aktivt kul er adsorptionsbehandling af lav-til-middelkoncentration af organisk affaldsgas en ekstremt effektiv behandlingsmetode. Forurenende stoffer i den organiske affaldsgas adsorberes inde i det aktive kul, og der udledes ren gas, hvorved der opnås rensning.
Denne metode kombinerer organisk en adsorptionskoncentrationsenhed og en termisk oxidationsenhed. Det er hovedsageligt velegnet til organisk affaldsgas med lave koncentrationer, som ikke er egnet til direkte forbrænding, katalytisk forbrænding eller adsorptionsgenvindingsmetoder, især til store-behandlingsapplikationer, hvor der kan opnås tilfredsstillende økonomiske og sociale fordele. Efter adsorptionsrensning og desorption omdannes den organiske spildgas til en lille volumen, høj-strøm, som derefter udsættes for termisk oxidationsbehandling, og den varme, der frigives fra forbrændingen af organisk stof, udnyttes effektivt.
Anvendelsesområder: organisk kemisk industri, farmaceutiske produkter, malingproduktion, overfladebelægning, petroleum, emballage og tryk mv.
Processen anvender en kombination af aktivt kuladsorption, varmluftsdesorption og katalytisk forbrænding til at rense organisk affaldsgas i tre arbejdsfaser:
For det første udnytter arbejdsprocessen den multi-porøse struktur, enorme overfladespænding og store adsorptionskapacitet af aktivt kul til at adsorbere organiske opløsningsmidler i affaldsgassen, hvilket opnår en rensningseffektivitet på over 95 % og renser dermed den udledte spildgas.
For det andet, på grund af den begrænsede adsorptionskapacitet af aktivt kul, efter en adsorptionsperiode, når det aktive kul når mætning, stopper adsorptionen. På dette tidspunkt er det organiske stof blevet koncentreret i det aktive kul. Efter at det aktive kul er mættet, desorberes de organiske opløsningsmidler, der er adsorberet på det aktive kul, ved hjælp af en varm luftstrøm ved et bestemt koncentrationsforhold og sendes til det katalytiske forbrændingsleje.
For det tredje opvarmes den høje- organiske spildgas, der kommer ind i det katalytiske forbrændingsleje, yderligere op og oxideres og nedbrydes derefter under påvirkning af en katalysator, hvorved den omdannes til kuldioxid og vand. Den varme, der frigives fra nedbrydningen, genvindes af en høj-varmeveksler og bruges til at opvarme den høj-koncentration af organisk affaldsgas, der kommer ind i det katalytiske forbrændingsleje.
I den adsorptionskoncentrations-katalytiske forbrændingsmetode bruger udstyret flere gasveje til kontinuerlig drift, og flere adsorptionslejer kan bruges på skift. Efter at de tre arbejdsprocesser har nået selv-ligevægt efter en vis driftsperiode, kræver desorptions- og katalytiske nedbrydningsprocesser ikke ekstern energi til opvarmning. 1) For-behandlingsstadiet
For-behandlingsstadiet bruger et pakket-sengesprayskuretårn. Skrubbevæsken vælges til at neutralisere sure gasser med en alkalisk opløsning, eller der bruges et tørfilter til at filtrere støvpartikler fra.
2) Aktiveret Carbon Adsorption Stadium
Efter for-behandlingen føres spildgassen ind i adsorptions-/desorptionstårnet for aktivt kul til adsorptionsbehandling. Organiske gasser adsorberes på overfladen af det aktive kul gennem dets mikroporer, fjerner organiske stoffer fra røggassen og opnår effekten af at rense gassen.
3) Aktiveret kuldesorptionsstadium
Når adsorptionslejet er mættet, skiftes desorptions- og adsorptionsventilerne, og desorptionsventilatoren startes for at desorbere det mættede adsorptionsleje. Den friske luft til desorption opvarmes først af en varmeveksler og et elektrisk varmekammer ved friskluftindtaget, hvorved den friske luft opvarmes til cirka 120 grader, før den kommer ind i lejet med aktivt kul. Ved opvarmning fordamper opløsningsmidlet adsorberet af det aktive kul.
4) Katalytisk forbrændingsstadium
Affaldsgassen, der desorberes fra det aktive kul, har en lav strømningshastighed og høj koncentration. Det sendes til en varmeveksler af en blæser og går derefter ind i en forvarmer. Under varmeeffekten af det elektriske varmelegeme hæves gastemperaturen til cirka 200-300 grader, før den går ind i det katalytiske forbrændingsleje. Dette får den organiske affaldsgas til at undergå flammefri forbrænding under påvirkning af katalysatoren, oxideres til CO2 og H2O og frigiver samtidig en stor mængde varmeenergi. Efterhånden som gastemperaturen stiger yderligere, forvarmer denne høje-temperaturgas den ubehandlede organiske gas gennem varmeveksleren før det katalytiske forbrændingskammer. Gassen, der kommer ud af varmeveksleren, passerer derefter gennem varmeveksleren ved friskluftindtaget for at opvarme den friske luft til desorption. Efter at de to varmevekslere fungerer normalt, kan det elektriske varmeudstyr stoppes, hvilket sparer energi. Til sidst ledes gassen ud i atmosfæren gennem en skorsten. Udstødningsgassen, der indeholder organiske komponenter med kogepunkter af toluen (110,6 grader) og xylen (138-144 grader), sendes til et adsorptionsleje til desorption. Den højkoncentrerede organiske udstødningsgas (som kan koncentreres 10-20 gange) varmeveksles derefter med den varme udstødningsgas fra forbrændingen i en varmeveksler til forvarmning, inden den sendes til forbrændingskammeret. I forbrændingskammeret, efter at have nået antændelsestemperaturen, oxideres de organiske forbindelser og nedbrydes til harmløs CO2 og H2O af en katalysator. Forbrændingsudstødningsgassen, efter at være blevet afkølet til 180-200 grader gennem varmeveksling med den desorberede gas, bruges til desorption. Den overskydende udstødningsgas udledes gennem udstødningsstakken.
Flere adsorptionslejer anvendes i rotation til adsorption og desorptionsregenerering, skift mellem adsorption og desorption for kontinuerlig drift (arbejdstiden kan tilpasses efter virksomhedens produktionssituation). Dette projekt er designet til en udstødningsgaskoncentration på 100 ppm, og den koncentrerede organiske udstødningsgaskoncentration kan nå over 5000 mg/m³. Efter at brænderen er startet og opvarmet til antændelsestemperaturen ved elektrisk opvarmning, kan selvforbrændingen opretholdes.
En direkte udledningsport er tilvejebragt ved gasindtaget, styret af en elektrisk ventil. Når udstyret ikke virker, forbliver den direkte udledningsport åben. Hvis adsorptionsenhedens blæser fejler, åbner den direkte afgangsventil automatisk for vedligeholdelse. Katalytisk rensning bruges til desorption og regenerering. Der er installeret flammedæmpere ved både ind- og udløb af enheden, og hele systemet styres af en PLC.