CN104324709A - Voc吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂 - Google Patents

Voc吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种VOC吸附用活性炭的再生方法及其专用活化剂，有效恢复该活性炭的吸附能力。该方法步骤包括：1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC；2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗；3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。

Description

VOC吸附用活性炭的再生方法及专用活化剂
技术领域
本发明涉及溶剂型涂料挥发污染物净化处理技术，尤其涉及对溶剂型涂料制备及涂装过程中产生的VOC(Volatile Organic Compounds，即挥发性有机化合物)的净化处理技术。
背景技术
溶剂型涂料存在环境污染的问题是已知的。尽管如此，由于溶剂型涂料在性能上相比水性涂料占有明显优势，因此溶剂型涂料仍有一定的应用范围。溶剂型涂料制备及涂装过程中所产生的VOC是该涂料导致环境污染的主要原因。虽然现有技术中存在多种对VOC进行净化处理的技术，但这些技术中或存在工艺复杂、运行成本偏高的问题，或存在净化效果不佳的问题，不易兼顾低廉的运行成本和优良的净化效果。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种运行成本低廉同时净化处理效果也较为理想的溶剂型涂料挥发污染物处理方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明的溶剂型涂料挥发污染物处理方法，该方法用于溶剂型涂料制备或涂装过程中所产生的空气污染治理，其具体为：
利用气体排送设备将上述过程产生的溶剂型涂料挥发污染物经封闭的通道引至吸附塔，使所述挥发污染物从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过吸附填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体；
所述吸附填料采用活性炭，并周期性的将使用一段时间后的活性炭从吸附塔排出并进行再生处理后装回该吸附塔循环利用，活性炭再生工艺的步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
上述活性炭再生工艺基本原理是：首先通过有机溶剂液对活性炭上吸附的VOC进行溶解和置换；再用碱(质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液，其质量百分浓度不宜超过2％，否则可能对活性炭造成影响)对机械分离出的活性炭进行皂化脱脂；其后用活化剂与活性炭进行反应消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力；最后水洗、滤出并干燥，得到再生后的活性炭。
上述活性炭再生工艺的步骤1)中可采用多种可溶解VOC的有机溶剂液，例如二甲苯、工业酒精等。但优选采用碳九芳烃为所述有机溶剂液。碳九芳烃不仅使用效果好、且毒性小不会危害现场作业人员的身体健康，同时机械分离出的有机溶剂液还可回用于制漆，不会导致后续的衍生污染问题。
上述活化剂的作用是消除活性炭的饱和度，从而恢复其吸附能力。申请人通过大量研究和试验发现，采用上述配方的活化剂，尤其是磷酸加草酸的搭配使用，不仅可以产生令人惊异的活化效果，同时其成分均是易于获得的低成本原料，因而降低了溶剂型涂料挥发污染物处理方法的运行成本。
该活化剂的活化机理为：通过磷酸与草酸的混合酸对活性炭上的杂质进行酸解，其中又以铵作为酸解反应的催化剂，从而消除活性炭的饱和度，有效恢复活性炭的吸附能力。
所述铵盐优选采用氯化铵。上述活化剂还可进一步优选由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。这样活化的效果更好。
活化剂还可再优选由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。其活化效果特别突出。
上述活性炭再生工艺的步骤4)中可采取直接向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗。这样便于操作，可加快活性炭的再生过程。
作为对上述处理方法的进一步改进，可先将挥发污染物引入一机械除尘器内以收集其中夹带的固体颗粒，然后再将该机械除尘器排出的气体引入吸附塔；其中，该机械除尘器中具有将从该机械除尘器的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道，气流通道与位于阻挡结构上方的机械除尘器排气口导通。上述机械除尘器相比现有机械除尘器能够更高效的分离出挥发污染物中的固体颗粒，避免其进入吸附塔，提高吸附填料的工作时间，同时也能够减小对环境中的固体颗粒物排放。
本发明的上述溶剂型涂料挥发污染物处理方法利用吸附塔内的活性炭对溶剂型涂料挥发污染物进行吸附净化处理，污染处理工艺比较简单，且净化后的气体中VOC含量满足排放标准；同时该方法还利用了一套简易高效的活性炭再生工艺实现了活性炭的循环利用。因此，该方法具有很强的成本优势和运行便易性优势，环保效益突出，可广泛应用于溶剂型涂料生产和涂装行业。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种VOC吸附用活性炭的再生方法及其专用活化剂，对VOC吸附用活性炭进行再生处理从而有效恢复该活性炭的吸附能力。
为解决上述第二个技术问题，本发明的VOC吸附用活性炭的再生方法，其步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
通过将本发明的上述VOC吸附用活性炭的再生方法用于对溶剂型涂料挥发污染物吸附净化处理用的活性炭进行多次再生表明，该再生方法可简易高效的恢复活性炭的吸附能力。并且，该VOC吸附用活性炭的再生方法可以对活性炭反复进行再生，即不会因为再生次数的增加而降低再生效果。
所述步骤1)中优选采用碳九芳烃作为所述有机溶剂。
所述活化剂可进一步优选由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
所述活化剂可更优选由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
另外，所述步骤4)中可采取向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗。
上述VOC吸附用活性炭的再生方法的专用活化剂，由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
该配方的活化剂不仅可以产生令人惊异的活化效果，同时其成分均是易于获得的低成本原料。因此，充分保证了VOC吸附用活性炭再生方法低廉的运行成本。
所述活化剂可进一步优选由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
所述活化剂还可更优选由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
上述活化剂的制备方法为：按设定比例将磷酸、草酸加入去离子水中并升温至45～55℃，然后加入氯化铵并进行搅拌，至混合液透明无分层即得。
在上述VOC吸附用活性炭的再生方法基础上，本发明附带还提供了一种VOC吸附用活性炭的使用方法，具体是利用气体排送设备将含有VOC的污染气体经封闭的通道引至吸附塔，使所述污染气体从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过由活性炭填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体；其中
周期性的将使用一段时间后的活性炭填料从吸附塔排出并进行循环再生处理后装回该吸附塔重新利用，活性炭再生工艺的步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
作为对上述VOC吸附用活性炭的使用方法的进一步改进，可先将所述污染气体引入一机械除尘器内以收集其中夹带的固体颗粒，然后再将该机械除尘器排出的气体引入吸附塔；该机械除尘器中具有将从该机械除尘器的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，所述扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道，所述气流通道与位于阻挡结构上方的机械除尘器排气口导通。
本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种运行成本低廉且净化处理效果优良的溶剂型涂料挥发污染物处理系统。
为解决上述第三个技术问题，本发明的溶剂型涂料挥发污染物处理系统，用于溶剂型涂料制备或涂装过程中所产生的空气污染治理，该系统包括用于将上述过程中产生的溶剂型涂料挥发污染物经封闭的通道引至吸附塔内进行吸附净化处理然后再从吸附塔的出口排出净化后气体的气体排送设备，所述吸附塔内设有吸附填料，所述吸附填料采用无水氯化钙。
上述溶剂型涂料挥发污染物处理系统的关键之处在于采用了无水氯化钙为吸附填料。无水氯化钙虽然不如上述活性炭可进行再生，但由于无水氯化钙廉价易得，故同样能够保证溶剂型涂料挥发污染物处理的低成本运行。另外，通过验证表明，无水氯化钙对VOC的吸附效果十分优异，甚至好于活性炭吸附填料，完全超出事先预料。
本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种运行成本低廉同时净化处理效果也较为理想的溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理方法。
为解决上述第四个技术问题，本发明的溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理方法，用于溶剂型涂料制备车间的空气污染治理，其具体为：
通过设置在调漆罐上方的吸风罩以及与所述吸风罩连接的气体排送设备将调漆罐中产生的溶剂型涂料挥发污染物吸收并经封闭的通道引至吸附塔，使所述挥发污染物从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过吸附填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体；
其中，所述吸附填料采用活性炭，并周期性的将使用一段时间后的活性炭从吸附塔排出并进行循环再生处理后装回该吸附塔重新利用，活性炭再生工艺的步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
同样，所述步骤1)中优选采用碳九芳烃作为所述有机溶剂。
所述活化剂进一步优选由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
所述活化剂更优选由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
所述步骤4)中可采取向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗。
由于上述溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理方法具有很强的成本优势和运行便易性优势，可广泛应用于溶剂型涂料生产企业。
本发明所要解决的第五个技术问题是提供运行成本低廉且净化处理效果优良的的溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理系统。
为解决上述第五个技术问题，本发明的溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理系统，用于溶剂型涂料制备车间的空气污染治理，该系统包括设置在调漆罐上方的吸风罩以及与所述吸风罩连接用于将所述调漆罐中产生并通过吸风罩吸收的溶剂型涂料挥发污染物经封闭的通道引至吸附塔内进行吸附净化处理然后再从吸附塔的出口排出净化后气体的气体排送设备，所述吸附塔内设有吸附填料，所述吸附填料采用无水氯化钙。
由于上述溶剂型涂料制备车间的挥发污染物处理系统采用了无水氯化钙为吸附填料，从而保证了系统运行的低成本和对VOC的良好吸附效果。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明中溶剂型涂料制备车的挥发污染物处理示意图。
图2为本发明中吸附塔的一种具体实施方式的结构示意图。
图3为本发明中机械除尘器的一种结构示意图。
图4为本发明中溶剂型涂料汽车涂装车间的挥发污染物处理示意图。
图5为本发明VOC吸附用活性炭的一种再生工艺流程图。
具体实施方式
如图1～3所示，针对溶剂型涂料制备车间100设计了两套空气污染治理方案。这两套方案均通过设置在调漆罐110上方的吸风罩210(每个调漆罐110上方分别对应一个吸风罩210)以及与所述吸风罩210连接的气体排送设备将调漆罐110中产生的溶剂型涂料挥发污染物500(主要是VOC)吸收并经封闭的通道引至吸附塔250，使所述挥发污染物从吸附塔250的入口进入吸附塔250内并经过吸附填料251的吸附净化处理后再从吸附塔250的出口排出净化后的气体(可直接向大气排放)。其中，第一套挥发污染物处理方案的吸附塔250中的吸附填料251采用活性炭，第二套挥发污染物处理方案的吸附塔250中的吸附填料251采用无水氯化钙。作为气体排送设备的一种具体，该气体排送设备包括将溶剂型涂料挥发污染物500引至吸附塔250入口的前端进气管路230和从吸附塔250出口排出气体的后端排气管路270，在所述前端进气管路230中设置有风机220并且在后端排气管路270设置有风机260，其中在后端排气管路270设置的风机260为备用风机。
第一套方案运行过程中，可根据设置在溶剂型涂料制备车间100内的VOC浓度探测装置280的指示来控制气体排送设备的运行。例如，当VOC浓度探测装置280检测到VOC浓度达到200mg/Nm3，即可启动风机进行抽排，从而通过吸风罩210对车间内的气体进行吸收并通过封闭的管道进入吸附塔250进行处理；当VOC浓度探测装置280检测到VOC浓度下到100mg/Nm3时，可以关闭风机，以节省能源。当溶剂型涂料制备车间100生产一定量的溶剂型涂料，吸附塔250内的活性炭趋于饱和，然后再将活性炭从吸附塔250排出并进行专门的循环再生处理后又装回该吸附塔250重新利用。
如图5所示，其活性炭再生工艺的步骤包括：1)将需再生的活性炭与碳九芳烃相混合以用碳九芳烃溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后通过过滤或离心机机械分离活性炭与碳九芳烃；2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的碳九芳烃与碱皂化反应；3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；其中，所述活化剂采用由1.5～3％重量的氯化铵、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
由于活性炭的再生需要一定的时间，为了避免活性炭再生时影响溶剂型涂料制备车间100的生产，如图2所示，所述吸附塔250内设有可分别独立装卸吸附填料251的第一吸附单元250a和第二吸附单元250b，对第一吸附单元250a和第二吸附单元250b中的吸附填料251先后进行再生，当对其中一个吸附单元的吸附填料251进行再生时另一吸附单元继续工作。具体而言，如图2所示，在吸附塔250中利用透气隔板252(比如网状隔板)分隔出多层用于填充吸附填料251的腔室，其中第一吸附单元250a包括靠近吸附塔250入口的2～4层腔室(图2中包括2层)，第二吸附单元250b包括靠近吸附塔250出口的2～4层腔室(图2中包括2层)，第一吸附单元250a和第二吸附单元250b的一端分别设有填料口253和启闭填料口253的活动密封装置，活动密封装置开启后可向第一吸附单元250a的各腔室内填充吸附填料251，第一吸附单元250a和第二吸附单元250b的另一端分别设有排料口254和启闭排料口254的活动密封装置，排料口254开启后可从第一吸附单元250a的各腔室内排出吸附填料251。需对活性炭进行再生时先将第一吸附单元250a或第二吸附单元250b的排料口254打开，排出活性炭后立即关闭，然后将排出的这部分活性炭送去再生，而吸附塔250中仍填充有活性炭的吸附单元将继续工作，待再生后的活性炭重新装入吸附塔250后再对后一部分的活性炭进行再生，从而避免了车间生产停工。
第二套方案运行过程中，同样根据设置在溶剂型涂料制备车间100内的VOC浓度探测装置280来控制气体排送设备的运行。当VOC浓度探测装置280检测到VOC浓度达到200mg/Nm3，即启动风机进行抽排；当VOC浓度探测装置280检测到VOC浓度下到100mg/Nm3时，关闭风机。当溶剂型涂料制备车间100生产一定量的溶剂型涂料后，吸附塔250内的无水氯化钙趋于饱和，由于无水氯化钙不可再生，故将已饱和的无水氯化钙从吸附塔250排出并交由危化废固公司处理，吸附塔250中重新装填新的无水氯化钙。
对于上述两套方案，考虑到溶剂型涂料挥发污染物500中往往还含有一定量的固体颗粒，如不进行预先处理会影响吸附填料251的使用时间，因此，如图1所示，还可在气体排送设备上位于吸附塔250的前端连接一机械除尘器240，从而先将所述挥发污染物引入该机械除尘器240内以收集其中夹带的固体颗粒，然后再将该机械除尘器240排出的气体引入吸附塔250。但现有的机械除尘器240对气体中的固体颗粒的分离效率较低，直接采用则效果并不理想。因此，建议采用以下结构的机械除尘器240：所述机械除尘器240中具有将从该机械除尘器240的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，所述扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道243，所述气流通道243与位于阻挡结构上方的机械除尘器240排气口导通。
如图1，所述机械除尘器240的一种更具体实施方式为：扩散结构包括扩散罩241，扩散罩241的顶部设有向上延伸的进气管244；阻挡结构包括包围在进气管244外部的环形盖板242，该环形盖板242的外边缘延伸至机械除尘器240的内壁，环形盖板242的内孔边缘与扩散结构之间的缝隙形成气流通道243。这样，溶剂型涂料挥发污染物500将从进气管244进入扩散罩241并通过扩散罩241向机械除尘器240的底部扩散，使得溶剂型涂料挥发污染物500中大粒径的固体颗粒向下沉降，而其中不容易沉降的小粒径的固体颗粒在随气流向上折回的过程中绝大部分又被环形盖板242阻挡，实现气固分离，溶剂型涂料挥发污染物500中的VOC从环形盖板242的内孔边缘与扩散结构之间的弯曲气流通道243进入环形盖板242的上部腔体内，最后从机械除尘器240排气口排出并向吸附塔250运动。其中，所述环形盖板242最好倾斜设置以使其内孔边缘低于其外边缘，以免环形盖板242上表面积灰。
如图3，所述机械除尘器240的另一种更具体实施方式为：扩散结构仍包括扩散罩241，扩散罩241的顶部设有向上延伸的进气管244；而阻挡结构则包括上下间隔设置的两层挡板，上层挡板包括两块水平放置的条形板245，下层挡板包括一块水平放置的条形板245，上下相邻两层挡板之间的条形板245呈交错布置。这样，溶剂型涂料挥发污染物500将从进气管244进入扩散罩241并通过扩散罩241向机械除尘器240的底部扩散，使得溶剂型涂料挥发污染物500中大粒径的固体颗粒向下沉降，而其中不容易沉降的小粒径的固体颗粒在随气流向上折回的过程中，由于相邻两层挡板之间的条形板245呈交错布置，使得固体颗粒510总会被其中一层挡板中的条形板245所阻挡，进而实现更高效的气固分离，溶剂型涂料挥发污染物500中的VOC从条形板245之间的弯曲气流通道243进入挡板的上部腔体内，最后从机械除尘器240排气口排出并向吸附塔250运动。各条形板245的横截面还可以设计为朝上的拱形，对固体颗粒510的向上运行形成反射作用。
如图4，针对溶剂型涂料汽车涂装车间600的空气污染治理，通过设置在水廉柜(图中未示出)上方的吸风罩以及与所述吸风罩连接的气体排送设备将产生的溶剂型涂料挥发污染物吸收并经封闭的通道引至吸附塔250，使所述挥发污染物从吸附塔250的入口进入吸附塔250内并经过吸附填料251的吸附净化处理后再从吸附塔250的出口排出净化后的气体(可直接向大气排放)，其中，吸附塔250中的吸附填料251仍采用活性炭或采用无水氯化钙。当采用活性炭为吸附填料251时，活性炭的再生工艺同上。另外，在气体排送设备上位于吸附塔250的前端还连接有一机械除尘器240，该机械除尘器240中具有将从该机械除尘器240的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，所述扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道243，所述气流通道243与位于阻挡结构上方的机械除尘器240排气口导通。
实施例1
如图1、5所示，某溶剂型涂料制备车间100共设14个调漆罐110。当VOC浓度探测装置280检测到车间内的VOC浓度达到200mg/Nm3，即启动风机进行抽排，从而通过对应于各调漆罐110上的吸风罩210对调漆罐110散发的气体进行吸收并经封闭的管道进入吸附塔250内进行处理。气体在进入吸附塔250前先通过机械除尘器240进行处理，该机械除尘器240具体采用图1中所示的结构。通过吸附塔250吸附净化处理后的气体直接向外部大气排放，排放气体中的VOC浓度保持在≤130mg/Nm3。吸附塔250中装有700kg活性炭。当溶剂型涂料制备车间100中生产1000吨溶剂型涂料后，吸附塔250内的活性炭基本达到饱和。这时，再将700kg活性炭全部从吸附塔250中放出，并用吸附塔250底部的拉缸400收集。此后将拉缸400移动至一搅拌机处，向拉缸400内加入400kg的碳九芳烃(即图5中的C9溶剂)，并启动搅拌机对加有碳九芳烃的活性炭进行搅拌，直至将活性炭与碳九芳烃充分混合并用碳九芳烃溶解并置换活性炭上吸附的VOC；然后，利用离心机机械分离活性炭与碳九芳烃，分离出的碳九芳烃直接回用于制漆，而分离出的活性炭则用质量百分浓度为1％的NaOH水溶液400kg进行混合，从而使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后向活性炭中加入45kg活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7小时,其中，活化剂由3％重量的氯化铵、9％重量的磷酸、1％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成，活化剂的制备是按设定比例将磷酸、草酸加入去离子水中并升温至50℃，然后加入氯化铵并进行搅拌，至混合液透明无分层即得；反应后，再向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗，然后滤出活性炭并干燥，干燥方式采取将活性炭至于烘箱内恒温80℃并保持12小时，最后即得到再生后的活性炭。将再生的活性炭又被装回吸附塔250进行使用。采用上述方法累计生产5000吨溶剂型涂料后，对经过第5次再生的活性炭进行测试，其吸附性能仍保持在原吸附性能的86％。
实施例2
与实施例1的区别仅在于活化剂配方不同。实施例2中的活化剂由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。同样在累计生产5000吨溶剂型涂料后，对经过第5次再生的活性炭进行测试，其吸附性能保持在原吸附性能的93％。
实施例3
如图1、3所示，某溶剂型涂料制备车间100共设14个调漆罐110。当VOC浓度探测装置280检测到车间内的VOC浓度达到200mg/Nm3，即启动风机进行抽排，从而通过对应于各调漆罐110上的吸风罩210对调漆罐110散发的气体进行吸收并经封闭的管道进入吸附塔250内进行处理。气体在进入吸附塔250前先通过机械除尘器240进行处理，该机械除尘器240具体采用图3中所示的结构。通过吸附塔250吸附净化处理后的气体直接向外部大气排放，排放气体中的VOC浓度保持在≤120mg/Nm3。吸附塔250中装有700kg无水氯化钙。当溶剂型涂料制备车间100中生产800吨溶剂型涂料后，吸附塔250内的无水氯化钙基本达到饱和。这时，将700kg无水氯化钙全部从吸附塔250中放出，再向吸附塔250填装新的无水氯化钙。

Claims (10)

1.VOC吸附用活性炭的再生方法，其步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
2.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于：所述步骤1)中采用碳九芳烃作为所述有机溶剂。
3.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于：所述活化剂由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
4.如权利要求3所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于：所述活化剂由2％重量的氯化铵、5％重量的磷酸、2％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
5.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭再生方法，其特征在于：所述步骤4)中采取向反应后的混合物中加水调pH值至6.5～7然后搅拌来实现活性炭的水洗。
6.如权利要求1所述的VOC吸附用活性炭的再生方法的专用活化剂，特征在于：由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
7.如权利要求6所述的活化剂，其特征在于：由2～3％重量的氯化铵、5～7％重量的磷酸、1～3％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
8.权利要求6所述活化剂的制备方法，其特征在于：按设定比例将磷酸、草酸加入去离子水中并升温至45～55℃，然后加入氯化铵并进行搅拌，至混合液透明无分层即得。
9.VOC吸附用活性炭的使用方法，利用气体排送设备将含有VOC的污染气体经封闭的通道引至吸附塔，使所述污染气体从吸附塔的入口进入吸附塔内并经过由活性炭填料的吸附净化处理后再从吸附塔的出口排出净化后的气体；其中
周期性的将使用一段时间后的活性炭填料从吸附塔排出并进行循环再生处理后装回该吸附塔重新利用，活性炭再生工艺的步骤包括：
1)将需再生的活性炭与一有机溶剂液相混合以用该有机溶剂液溶解并置换活性炭上吸附的VOC，然后机械分离活性炭与有机溶剂液；
2)将机械分离出的活性炭用质量百分浓度为1～2％的NaOH水溶液或KOH水溶液进行清洗使活性炭上残留的有机溶剂与碱皂化反应；
3)皂化反应后对活性炭进行水洗、滤出后按活性炭重量/活化剂重量等于(10～18)/1的比例向活性炭中加入活化剂，并将所述活化剂与活性炭充分混合并反应7～10小时；
4)反应后对活性炭进行水洗、滤出并干燥，即得再生后的活性炭；
其中，所述活化剂由以铵计0.2～1％重量的铵盐、4～10％重量的磷酸、1～5％重量的草酸以及余下重量的去离子水混合而成。
10.如权利要求9所述的VOC吸附用活性炭的使用方法，其特征在于：先将所述污染气体引入一机械除尘器内以收集其中夹带的固体颗粒，然后再将该机械除尘器排出的气体引入吸附塔；所述机械除尘器中具有将从该机械除尘器的进气口进入的气体向除尘器底部扩散的扩散结构以及位于扩散结构上方的用于阻挡气体中的固体颗粒向上流动的阻挡结构，所述扩散结构与阻挡结构之间有弯曲的气流通道，所述气流通道与位于阻挡结构上方的机械除尘器排气口导通。
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