Wykorzystując dużą powierzchnię właściwą i wysoką zdolność adsorpcji węgla aktywnego, obróbka adsorpcyjna organicznych gazów odlotowych o niskim{0}}do-stęeniu jest niezwykle skuteczną metodą oczyszczania. Zanieczyszczenia zawarte w organicznych gazach odlotowych są adsorbowane wewnątrz węgla aktywnego, a czysty gaz jest usuwany, co zapewnia oczyszczenie.
Metoda ta organicznie łączy jednostkę zagęszczania adsorpcyjnego i jednostkę utleniania termicznego. Nadaje się głównie do organicznych gazów odlotowych o niskich stężeniach, które nie nadają się do bezpośredniego spalania, spalania katalitycznego lub metod odzyskiwania adsorpcyjnego, zwłaszcza do zastosowań w oczyszczaniu dużych-objętości, gdzie można uzyskać zadowalające korzyści ekonomiczne i społeczne. Po oczyszczeniu adsorpcyjnym i desorpcji organiczny gaz odlotowy jest przekształcany w strumień o małej objętości i wysokim-stęeniu, który jest następnie poddawany obróbce poprzez utlenianie termiczne, w wyniku czego ciepło uwalniane podczas spalania materii organicznej jest efektywnie wykorzystywane.
Obszary zastosowań: przemysł chemii organicznej, farmaceutyka, produkcja farb, powlekanie powierzchni, ropa naftowa, pakowanie i drukowanie itp.
W procesie tym wykorzystuje się kombinację adsorpcji na węglu aktywnym, desorpcji gorącego powietrza i spalania katalitycznego w celu oczyszczenia organicznych gazów odlotowych, przebiegającą w trzech etapach roboczych:
Po pierwsze, w procesie roboczym wykorzystuje się wielo-porowatą strukturę, ogromne napięcie powierzchniowe i dużą zdolność adsorpcji węgla aktywnego do adsorbowania rozpuszczalników organicznych w gazach odlotowych, osiągając skuteczność oczyszczania przekraczającą 95%, oczyszczając w ten sposób odprowadzane gazy odlotowe.
Po drugie, ze względu na ograniczoną zdolność adsorpcji węgla aktywnego, po okresie adsorpcji, gdy węgiel aktywny osiągnie stan nasycenia, adsorpcja ustaje. W tym momencie materia organiczna została skoncentrowana w węglu aktywnym. Po nasyceniu węgla aktywnego rozpuszczalniki organiczne zaadsorbowane na węglu aktywnym są desorbowane za pomocą strumienia gorącego powietrza o określonym stosunku stężeń i przesyłane do złoża spalania katalitycznego.
Po trzecie, organiczne gazy odlotowe o wysokim stężeniu-wchodzące do złoża spalania katalitycznego są dalej podgrzewane, a następnie utleniane i rozkładane pod działaniem katalizatora, przekształcając je w dwutlenek węgla i wodę. Ciepło uwolnione z rozkładu jest odzyskiwane przez-wysokowydajny wymiennik ciepła i wykorzystywane do ogrzewania-organicznych gazów odlotowych o wysokim stężeniu wchodzących do złoża spalania katalitycznego.
W metodzie spalania katalitycznego-z koncentracją adsorpcyjną urządzenie wykorzystuje wiele dróg gazu do ciągłej pracy i można używać naprzemiennie wielu złóż adsorpcyjnych. Gdy trzy procesy robocze osiągną samo-równowagę po pewnym okresie działania, procesy desorpcji i rozkładu katalitycznego nie wymagają energii zewnętrznej do ogrzewania. 1)-Etap obróbki wstępnej
Na etapie-obróbki wstępnej wykorzystuje się wieżę płuczącą-z wypełnieniem. Płyn płuczący dobiera się do neutralizacji gazów kwaśnych roztworem zasadowym lub stosuje się filtr suchy w celu odfiltrowania cząstek pyłu.
2) Etap adsorpcji węgla aktywnego
Po-obróbce wstępnej gaz odlotowy jest wprowadzany do wieży adsorpcyjnej/desorpcyjnej z węglem aktywnym w celu oczyszczenia adsorpcyjnego. Gazy organiczne adsorbowane są na powierzchni węgla aktywnego poprzez jego mikropory, usuwając substancje organiczne ze gazów odlotowych i uzyskując efekt oczyszczenia gazu.
3) Etap desorpcji węgla aktywnego
Po nasyceniu złoża adsorpcyjnego następuje przełączenie zaworów desorpcji i adsorpcji i zostaje uruchomiony wentylator desorpcyjny w celu desorpcji nasyconego złoża adsorpcyjnego. Świeże powietrze do desorpcji jest najpierw podgrzewane przez wymiennik ciepła i elektryczną komorę grzewczą na wlocie świeżego powietrza, podgrzewając świeże powietrze do temperatury około 120 stopni przed wejściem do złoża węgla aktywnego. Podczas ogrzewania rozpuszczalnik zaabsorbowany przez węgiel aktywny odparowuje.
4) Etap spalania katalitycznego
Gaz odlotowy zdesorbowany z węgla aktywnego ma niskie natężenie przepływu i wysokie stężenie. Jest on przesyłany do wymiennika ciepła przez wentylator, a następnie trafia do podgrzewacza. Pod wpływem ogrzewania grzejnika elektrycznego temperatura gazu wzrasta do około 200-300 stopni przed wejściem do złoża spalania katalitycznego. Powoduje to, że organiczne gazy odlotowe pod wpływem katalizatora ulegają bezpłomieniowemu spalaniu, utleniając się do CO2 i H2O, uwalniając jednocześnie dużą ilość energii cieplnej. W miarę dalszego wzrostu temperatury gazu, ten-gaz o wysokiej temperaturze podgrzewa wstępnie nieoczyszczony gaz organiczny w wymienniku ciepła przed katalityczną komorą spalania. Gaz opuszczający wymiennik ciepła przechodzi następnie przez wymiennik ciepła na wlocie świeżego powietrza, aby ogrzać świeże powietrze do desorpcji. Po normalnej pracy obu wymienników ciepła można wyłączyć elektryczne urządzenia grzewcze, oszczędzając energię. Na koniec gaz jest odprowadzany do atmosfery przez komin. Spaliny zawierające składniki organiczne o temperaturze wrzenia toluenu (110,6 stopnia) i ksylenu (138-144 stopni) kierowane są do złoża adsorpcyjnego w celu desorpcji. Organiczne spaliny o wysokim stężeniu (które można skoncentrować 10–20 razy) są następnie wymieniane z gorącymi spalinami ze spalania w wymienniku ciepła w celu wstępnego podgrzania przed przesłaniem do komory spalania. W komorze spalania, po osiągnięciu temperatury zapłonu, związki organiczne ulegają utlenieniu i rozkładowi za pomocą katalizatora na nieszkodliwy CO2 i H2O. Spaliny ze spalania, po schłodzeniu do temperatury 180-200 stopni poprzez wymianę ciepła z zdesorbowanym gazem, wykorzystywane są do desorpcji. Nadmiar spalin jest odprowadzany przez komin.
Do regeneracji adsorpcyjnej i desorpcyjnej stosuje się rotacyjne złoża wielokrotne, przełączając się między adsorpcją a desorpcją w celu pracy ciągłej (czas pracy można dostosować do sytuacji produkcyjnej przedsiębiorstwa). Projekt ten został zaprojektowany dla stężenia gazów spalinowych wynoszącego 100 ppm, a stężenie stężonych organicznych gazów spalinowych może osiągnąć ponad 5000 mg/m3. Po uruchomieniu palnika i podgrzaniu go do temperatury zapłonu za pomocą ogrzewania elektrycznego, można utrzymać samozapłon.
Na wlocie gazu znajduje się bezpośredni otwór wylotowy, sterowany zaworem elektrycznym. Gdy sprzęt nie działa, bezpośredni port wylotowy pozostaje otwarty. Jeśli wentylator urządzenia adsorpcyjnego ulegnie awarii, zawór bezpośredniego wylotu otwiera się automatycznie w celu konserwacji. Do desorpcji i regeneracji stosuje się oczyszczanie katalityczne. Zarówno na wlocie, jak i wylocie urządzenia zamontowane są przerywacze płomienia, a całym systemem steruje sterownik PLC.