——專訪中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會副主任委員兼副秘書長、防化研究院研究員欒志強先生

2011年11月12日至13日，“VOCs吸附凈化材料及其工程應(yīng)用交流研討會” 在江西景德鎮(zhèn)市召開。會議由中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會主辦，景德鎮(zhèn)佳奕新材料有限公司承辦。相關(guān)吸附材料研發(fā)、生產(chǎn)單位，從事VOCs吸附凈化治理的工程公司、從事吸附材料研發(fā)工作的專家學(xué)者等40余人參加了會議。本次會議以“吸附材料與VOCs凈化”為主題，旨在對VOCs治理中所需的關(guān)鍵吸附材料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行專題討論和研討。

為進(jìn)一步了解本次會議及VOCs廢氣污染防治工作的相關(guān)內(nèi)容，谷騰環(huán)保網(wǎng)采訪了中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會副主任委員兼副秘書長、防化研究院研究員欒志強先生。

欒志強

中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會廢氣凈化委員會副主任委員兼副秘書長、防化研究院研究員

谷騰環(huán)保網(wǎng)：請問這次會議的背景和意義是怎樣的？

欒志強：隨著我國工業(yè)生產(chǎn)活動的不斷增加，VOCs的污染已經(jīng)成為目前我國重點城市群和重點區(qū)域大氣復(fù)合污染的重要前體物質(zhì)之一。2010年5月國辦轉(zhuǎn)發(fā)了《環(huán)境保護(hù)部門關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見的通知》（國辦發(fā)[2010] 33號），正式地從國家層面上提出了加強揮發(fā)性有機物污染防治工作的要求，將VOCs和SO2、NOx、顆粒物一起列為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的防控重點污染物�？梢灶A(yù)見，在今后一段時間以內(nèi)，VOCs的污染控制工作將成為我國大氣污染控制的重點工作之一。

吸附技術(shù)是最為常用的VOCs凈化技術(shù)，而吸附材料視吸附技術(shù)的基礎(chǔ)，吸附材料的優(yōu)劣和選用正確與否關(guān)系到整個吸附工藝的成敗。在工程應(yīng)用中，面對各種各樣性能的吸附材料，有時應(yīng)用方在選擇時無所適從，而同時生產(chǎn)吸附材料的廠家對應(yīng)用要求理解不到位，片面追求理論吸附性能，會產(chǎn)生偏離工程實際的情況。所以經(jīng)常會造成各種矛盾和問題。為了在吸附材料廠家和工程應(yīng)用公司之間更好的溝通，直接交流供需雙方的需求，廢氣凈化委員會本著為企業(yè)服務(wù)的宗旨，決定召開“VOCs吸附凈化材料及其工程應(yīng)用交流研討會”，會議主題是“吸附材料與VOCs凈化”。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：為什么選擇在江西景德鎮(zhèn)市召開此次會議？

欒志強：委員會根據(jù)會議主題決定選擇發(fā)展情況良好的吸附材料廠家所在地進(jìn)行會議，大家可以對材料公司進(jìn)行參觀考察與交流。景德鎮(zhèn)有佳奕新材料有限公司、特種陶瓷研究所、嘉園特種陶瓷制造廠等多家蜂窩狀吸附材料公司，為國內(nèi)生產(chǎn)蜂窩狀活性炭的發(fā)源地，在吸附材料生產(chǎn)研發(fā)等方面有較強的實力，而蜂窩狀活性炭是目前我國在VOCs凈化方面的主要吸附材料之一，另外佳奕新材料有限公司積極申請協(xié)辦此次會議，綜合考慮選擇會議地點在江西市景德鎮(zhèn)舉行。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：本次會議的主題為“吸附材料與VOCs凈化”，在VOCs凈化過程中，現(xiàn)在的中國市場主要吸附材料有哪些？現(xiàn)狀如何？

欒志強：吸附材料的種類很多，主要有顆�；钚蕴�、蜂窩活性炭、活性炭纖維、疏水性蜂窩分子篩等。

        顆�；钚蕴糠矫�，各廠家認(rèn)識到中孔活性炭的重要性，積極開展中孔吸附回收專用活性炭的開發(fā)。蜂窩活性炭在比表面積、孔隙結(jié)構(gòu)、壓縮強度等方面獲得進(jìn)一步的提高，目前達(dá)到國際先進(jìn)水平，應(yīng)用過程需考慮燃點低的問題�；钚蕴坷w維氈的生產(chǎn)主要取決于原絲，應(yīng)從原絲入手，解決阻力較高，強度不足的問題。疏水性蜂窩分子篩的制備與改性技術(shù)在國內(nèi)尚處于起步階段，需要進(jìn)一步優(yōu)化研究。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：活性炭是VOCs凈化中常用的吸附材料，現(xiàn)在國內(nèi)主要的活性炭生產(chǎn)廠家有哪些？

欒志強：按照形狀來劃分，活性炭材料包括顆�；钚蕴�、蜂窩活性炭和活性炭纖維等多種類型。

在國內(nèi)顆粒活性炭的生產(chǎn)廠家眾多，但大部分為凈水用活性炭，能夠生產(chǎn)溶劑回收活性炭的廠家并不多，主要有：山西新華化工有限責(zé)任公司、寧夏廣華奇思活性炭有限公司、寧夏華輝活性炭有限公司等。

活性炭纖維氈的廠家有：江蘇蘇通碳纖維有限公司、安徽佳力奇碳纖維有限公司、青島遠(yuǎn)輝復(fù)合材料有限公司等。

蜂窩活性炭的廠家有：江西景德鎮(zhèn)佳奕新材料有限公司、特種陶瓷研究所、嘉園特種陶瓷制造廠等。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：活性炭的再生技術(shù)也是活性炭使用過程中用戶比較關(guān)心的一個問題，這次會議是否就這方面有所討論？主要討論了哪些方面？

欒志強：吸附劑的再生一般采用物理方法，通過升溫、降壓、置換、吹掃或化學(xué)轉(zhuǎn)化等方式，也可以采取幾種方式的組合；在有機廢氣治理中通常采用低壓水蒸氣置換再生、熱氣流吹掃再生和降壓脫附再生。

低壓水蒸氣置換再生，是指利用高溫水蒸氣將吸附劑中的吸附物置換出來，再生后產(chǎn)生的混合物進(jìn)行冷凝分離以回收溶劑，同時需要對產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，避免二次污染。

熱氣流（空氣或煙氣）吹掃再生，是指利用高溫氣流對吸附劑表面進(jìn)行吹掃將被吸附物解吸出來，解吸后產(chǎn)生的高濃度廢氣可以采用冷凝分離回收溶劑，也可以采用催化燃燒和高溫焚燒進(jìn)行處理。

降壓脫附再生，是依靠真空泵所產(chǎn)生的負(fù)壓將吸附劑中的吸附物解吸出來，產(chǎn)生的高濃度有機物通常采用低溫冷凝和液體吸收等方法進(jìn)行溶劑回收。

對于顆�；钚蕴亢突钚蕴坷w維，通常采用水蒸氣置換再生，有時也采用熱氣流吹掃再生；對于蜂窩狀活性炭和分子篩吸附劑，通常采用熱氣流吹掃再生；對于油氣回收等極高濃度VOCs的吸附回收，應(yīng)用中孔專用活性炭，采用降壓解吸再生。

吸附材料的再生技術(shù)是吸附凈化的核心技術(shù)，因此本次會議對不同吸附工藝的吸附劑再生技術(shù)舉行了重點討論，，包括了再生工藝對后處理的不同要求、不同吸附劑常用再生的方法、再生條件選擇、再生介質(zhì)選用等。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：在VOCs凈化的實際應(yīng)用過程中，現(xiàn)有吸附材料存在哪些問題？該如何解決？

欒志強：各種材料都有自己的優(yōu)缺點，即在各自適用的范圍內(nèi)最優(yōu)。

顆�；钚蕴糠矫�，國內(nèi)主要使用普通的氣相吸附活性炭進(jìn)行溶劑回收，回收效率低；但國內(nèi)缺少吸附回收活性炭標(biāo)準(zhǔn)，使應(yīng)用廠家在選用吸附回收炭上無章可循。解決方法是鼓勵各廠家積極開發(fā)吸附回收專用活性炭，獲取大量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。

蜂窩活性炭燃點低，易于著火，安全性差，因此只能采用低溫脫附，再生效果差，不適用于高沸點的有機物的凈化；另外強度低，在高濕條件下易破碎。解決方法是通過優(yōu)化工藝設(shè)計減少安全問題，另外從提高材料機械強度、耐水性、疏水性，增大比表面積入手，提高材料的各項性能。

活性炭纖維氈材料穩(wěn)定性較差，強度低，阻力大，使用壽命短。需要從原絲入手，解決阻力較高，強度不足的問題。

疏水性蜂窩分子篩的制備技術(shù)在國內(nèi)尚處于起步階段，與國外相比有一定的差距，在強度上、配伍使用上、吸附材料應(yīng)用動力學(xué)等方面需要加強研究。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：單一的吸附技術(shù)有一定的局限性，為了彌補其缺陷，耦合技術(shù)漸漸發(fā)展起來�，F(xiàn)有的耦合技術(shù)有哪些？應(yīng)用狀況如何？

欒志強：由于工業(yè)VOCs廢氣成分及性質(zhì)的復(fù)雜性和單一治理技術(shù)的局限性，在很多情況下，采用單一技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求，且不經(jīng)濟。利用不同單元治理技術(shù)的優(yōu)勢，采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求，同時可以降低凈化設(shè)備的運行費用。因此，近年來在有機廢氣治理中，采用兩種或多種凈化技術(shù)的組合工藝受到極大的重視，并得到迅速發(fā)展。

吸附技術(shù)與其他技術(shù)耦合使用，一般有吸附濃縮-冷凝回收技術(shù)、吸附-催化燃燒或熱力焚燒、冷凝-吸附濃縮等技術(shù)。各種技術(shù)具備各自的適用條件。

吸附濃縮+冷凝回收技術(shù)：

對于低濃度的VOCs廢氣，當(dāng)需要對有機物進(jìn)行回收時可以使用吸附濃縮-冷凝回收工藝。吸附裝置可以是固定床，也可以是沸石轉(zhuǎn)輪。采用熱氣流對吸附床進(jìn)行再生，再生后的高溫、高濃度廢氣通過冷凝器將其中的有機物冷凝回收，冷凝后的尾氣再返回吸附器進(jìn)行吸附凈化。該工藝主要用于低濃度、大風(fēng)量、回收價值較高的有機物的凈化。

吸附濃縮-燃燒技術(shù)：

吸附技術(shù)主要適用于低濃度VOCs的凈化，而燃燒技術(shù)則適用于高濃度VOCs的凈化。我們在工業(yè)上經(jīng)常碰到的是低濃度、大風(fēng)量的VOCs的排放(此種情況占到了工業(yè)VOCs排放的大部分)，當(dāng)不需要進(jìn)行回收(回收價值低)時，直接進(jìn)行催化燃燒和高溫焚燒需要消耗大量的能量，設(shè)備的運行成本非常高。為此發(fā)展了吸附濃縮-催化燃燒或高溫焚燒技術(shù)，當(dāng)廢氣中不含催化劑中毒的物質(zhì)時，通常采用催化燃燒進(jìn)行后處理，反之則采用高溫焚燒。吸附濃縮-催化燃燒技術(shù)是將吸附技術(shù)和催化燃燒技術(shù)有機地結(jié)合起來的一種組合技術(shù)，適合于大風(fēng)量、低濃度或濃度不穩(wěn)定的廢氣治理。國內(nèi)由防化研究院于1990年研制了固定床式的有機廢氣濃縮裝置，并得到了大量地推廣應(yīng)用，成為目前我國噴涂、印刷等行業(yè)大風(fēng)量、低濃度有機廢氣治理的主流技術(shù)。

活性炭纖維吸附回收+沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)：

當(dāng)利用水蒸氣進(jìn)行再生時，活性炭纖維吸附裝置具有吸附和再生速度快、回收溶劑品質(zhì)高等優(yōu)點，在溶劑回收領(lǐng)域已經(jīng)得到了大量應(yīng)用。但由于活性炭纖維氈的阻力大，通常使用薄床層進(jìn)行吸附和頻繁再生，使得其單級吸附效率較低，經(jīng)過單級吸附以后廢氣排放通常達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于經(jīng)過一級活性炭纖維吸附裝置吸附凈化后的空氣可以再采用沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸附濃縮，濃縮后的空氣再返回工藝廢氣后進(jìn)入活性炭纖維吸附裝置。此組合工藝既可使排放達(dá)標(biāo)，又可以最大限度地回收廢氣中的有機物，在化工、電子等領(lǐng)域的廢氣治理中得到了應(yīng)用。該組合工藝主要適用于較高濃度的有機廢氣的凈化。沸石轉(zhuǎn)輪的的優(yōu)勢在于處理低濃度的廢氣，對于較高濃度的廢氣，如果直接使用沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮，其濃縮倍數(shù)較低，效率也較低。采用以上組合工藝則可發(fā)揮活性炭纖維吸附裝置和沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置兩者的優(yōu)勢，具有最低的運行成本和最高的凈化效率。

等離子體+光催化復(fù)合凈化技術(shù)：

等離子體-光催化復(fù)合凈化技術(shù)是近年來出現(xiàn)的一種先進(jìn)的組合空氣凈化技術(shù)。等離子體場產(chǎn)生高能量活性粒子，促進(jìn)催化反應(yīng)，減少能耗；光催化劑則進(jìn)一步促進(jìn)等離子體產(chǎn)生的副產(chǎn)物的氧化反應(yīng)，且主導(dǎo)反應(yīng)方向，讓反應(yīng)具有選擇性，大大減少副產(chǎn)物。該技術(shù)被認(rèn)為在處理VOCs、氮氧化物、機動車尾氣方面都有著廣闊的發(fā)展前景，但在實際應(yīng)用中目前還很不成熟。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：吸附技術(shù)由于比較成熟，操作方便，已有較廣泛的應(yīng)用。您認(rèn)為吸附技術(shù)還可以從哪些方面來提高？

欒志強：可以從以下幾方面來提高：

（1）加強新型吸附材料的研究，提高材料性能，從根本上解決吸附設(shè)備在使用過程中所存在的問題。疏水型分子篩、溶劑回收專用活性炭、低阻型活性炭纖維、耐水型蜂窩活性炭以及復(fù)合吸附材料等。

（2）加強對吸附過程的研究，以提高吸附設(shè)備的設(shè)計水平。微觀和宏觀吸附動力學(xué)研究、混合吸附動力學(xué)研究、吸附劑的再生技術(shù)、吸附與脫附速率的研究與表征等。

（3）注重技術(shù)集成研究，拓展吸附技術(shù)的應(yīng)用范圍。注重吸附技術(shù)與其它技術(shù)的集成，如冷凝回收技術(shù)、催化燃燒技術(shù)、高溫焚燒技術(shù)等。

（4）注意廢氣的前處理工藝研究，提高吸附設(shè)備的凈化效率和使用壽命。含塵、漆霧、氣溶膠、高溫、高濕等都會影響吸附劑的凈化效率和使用壽命。在廢氣進(jìn)入吸附器之前，需要盡量除去能夠影響吸附的雜質(zhì)，并對氣體的性質(zhì)進(jìn)行調(diào)變。

谷騰環(huán)保網(wǎng)：謝謝您接受我們的采訪。

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