助劑是應(yīng)用領(lǐng)域比較廣為的粘附劑，其制造和采用能回溯到19世紀(jì)末。助劑或許被廣為采用主要是因其具備大批的蕗蕨和中孔，且體積巨大。典型助劑的截面積分布及其與其他粘附劑的比較如下圖右圖。

圖源《粘附劑原理與應(yīng)用領(lǐng)域》

據(jù)了解，助劑粘附控制技術(shù)是VOCs環(huán)境治理的主流控制技術(shù)之一，控制技術(shù)成熟、單純易行、環(huán)境治理效率高、適應(yīng)面廣，在所有的環(huán)境治理控制技術(shù)中占有非常大的市場(chǎng)份額，在配色、包裝印刷、化工、危險(xiǎn)品制造、醫(yī)藥化工和臭味環(huán)境治理等領(lǐng)域都得到了廣為的應(yīng)用領(lǐng)域。

但由于業(yè)內(nèi)人員對(duì)助劑的基本操控性、助劑粘附控制技術(shù)的通則和采用條件等缺乏規(guī)律認(rèn)識(shí)，在助劑富宇環(huán)保、工藝技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和再造裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存有較大主觀性，造成再造電子設(shè)備效率低，存有隱患，助劑再造更換困難等問題。市場(chǎng)上很多環(huán)保公司對(duì)助劑粘附控制技術(shù)過于低估（單純誤以為助劑粘附控制技術(shù)無非就是單純的粘附—Ahmadabad）。

金融行業(yè)的種種不規(guī)范化及工藝技術(shù)混亂，導(dǎo)致目前不少地方環(huán)保主管部門陷入了“聞炭貧”的誤區(qū)。滿足當(dāng)前G內(nèi)VOCs污染前述環(huán)境治理工程的前述須要，糾偏金融行業(yè)規(guī)范化助劑在水溶性無機(jī)物（VOCs）再造中的應(yīng)用領(lǐng)域，顯得非常重要。

粘附法主要適用于低含量液態(tài)氮氧化物的粘附分離與再造，對(duì)低含量的無機(jī)液體，通常情況下可先須要經(jīng)過熔融等工藝技術(shù)展開“降濃”處置，然后再展開粘附再造。對(duì)“勘探”等低含量VOCs液體的再造，也能采用粘附法（升壓水煤氣再造），但對(duì)助劑有一些特殊的明確要求。

助劑粘附器

1、尾氣的預(yù)處理

（一）氮氧化物含量明確要求

助于其降低到其核爆后方可展開粘附再造。

對(duì)所含混和無機(jī)氧化物的尾氣，其控制含量P應(yīng)高于很易核爆混合物或混%），Pm為混和液體核爆無限大下無限大值，Pm按照下式展開計(jì)算：

Pm=(P1+P2+…+Pn)/(V1/P1+V2/P2+…+Vn/Pn)

式中：

Pm ——混和液體核爆無限大下無限大值，%

P1，P2，…，Pn ——混和無機(jī)尾氣中各混合物的核爆無限大下無限大值，%

V1，V2，…，Vn ——混和無機(jī)尾氣中各混合物所占的體積平均數(shù)，%

n ——混和無機(jī)尾氣中所含無機(jī)氧化物的minima。

（二）液體環(huán)境溫度明確要求

進(jìn)入粘附器的尾氣環(huán)境溫度宜高于40℃。

(三)尾氣相對(duì)濕度對(duì)助劑粘附操控性的影響

1、由于助劑表面通常所含大批的含硫雙鍵，通常助劑均具備較強(qiáng)的圣熱爾韋縣，與無機(jī)物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)粘附作用。

2、助劑中所含三乙醇胺（金屬氧化物），提升了其圣熱爾韋縣。

如何提高助劑的親水性操控性

（1）原材料的影響：如煤種的影響、瀝青基球型助劑具備較好的親水性能力；

（2）高碘值助劑（揮發(fā)份低）的親水性能力通常要優(yōu)于低碘值的助劑；

（3）對(duì)助劑展開表面親水性改性，去除或減少表面含硫雙鍵、降低三乙醇胺（金屬氧化物）。

（四）顆粒物的含量明確要求

進(jìn)入粘附器的顆粒物含量宜高于1mg/m3。

粉塵：細(xì)顆粒物（化工、家具等）

漆霧顆粒物（形成氣溶膠）：影響比較大

絮狀顆粒物：印刷、橡膠、化纖等制造過程產(chǎn)生

（五）尾氣成分的影響

1、助劑的“中毒”（或劣化）：

高沸點(diǎn)（或“半水溶性”）物質(zhì)再造困難，在助劑上聚集，如硅烷、油脂等氧化物，須要通過熔融、過濾、粘附等預(yù)處置可先展開去除；

發(fā)生聚合反應(yīng)，造成在助劑上聚集，如甲醛、苯乙烯等；

二硫化碳（硫化氫）等粘附反應(yīng)形成單質(zhì)硫的聚集。

在粘附液體中即使所含微量的高分子物質(zhì)或聚合性物質(zhì)，在助劑中聚集，也會(huì)很快引起助劑粘附操控性急劇下降。

2、助劑的反應(yīng)活性（催化性）：

助劑表面具備催化活性，會(huì)與一些氧化物部分展開氧化、水解等催化反應(yīng)。

典型反應(yīng)：

（1）乙酸乙酯、乙酸丙酯等易發(fā)生水解反應(yīng)形成無機(jī)酸；

（2）MEK（甲乙酮）、MIBK（甲基異丁基酮）易被氧化形成無機(jī)酸和丁二酮；環(huán)己酮氧化或聚合形成環(huán)亞己基環(huán)己酮；

（3）甲醛、苯乙烯等易發(fā)生聚合反應(yīng)；

（4）其他：如樹脂制造中的添加劑帶入二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺在助劑上會(huì)發(fā)生水解制造二甲胺，造成臭氣排放問題。

造成的問題：

（1）回收的溶劑變色、發(fā)臭（如包裝印刷尾氣）；

（2）聚合后難再造，造成助劑中毒（劣化）

（3）反應(yīng)放熱，造成助劑著火。

2、基本工藝技術(shù)流程

1.工藝技術(shù)流程圖

2.工藝技術(shù)說明

車間無機(jī)尾氣通過吸氣罩收集，在排風(fēng)機(jī)作用下，經(jīng)過管道輸送進(jìn)入干式過濾器，再進(jìn)入助劑粘附器，無機(jī)氮氧化物被助劑粘附，再造后的液體經(jīng)風(fēng)機(jī)增壓后達(dá)標(biāo)排放。助劑粘附飽和后，請(qǐng)專業(yè)廠家再造后回用。

3.助劑的粘附原理

a.粘附現(xiàn)象是發(fā)生在兩個(gè)不同的相界面的現(xiàn)象，粘附過程就是在界面上的擴(kuò)散過程，是發(fā)生在固體表面的粘附，這是由于固體表面存有著剩余的吸引而引起的。

粘附可分為物理粘附和化學(xué)粘附；物理粘附亦稱范德華粘附，是由于粘附劑與吸附質(zhì)分子之間的靜電力或范德華引力導(dǎo)致物理粘附引起的，當(dāng)固體和液體之間的分子引力大于液體分子之間的引力時(shí)，即使液體的壓力高于與操作環(huán)境溫度相對(duì)應(yīng)和飽和蒸氣壓，液體分子也會(huì)熔融在固體表面上，物理粘附是一種吸熱過程。

化學(xué)粘附亦稱活性粘附，是由于粘附劑表面與粘附質(zhì)分子間的化學(xué)反應(yīng)力導(dǎo)致化學(xué)粘附，它涉及分子中化學(xué)鍵的破壞和重新結(jié)合，因此，化學(xué)粘附過程的粘附熱較物理粘附過程大。

在粘附過程中，物理粘附和化學(xué)粘附之間沒有嚴(yán)格的界限，同一物質(zhì)在較低環(huán)境溫度下往往是化學(xué)粘附。助劑纖維粘附以物理粘附為主，但由于表面活性劑的存有，也有一定的化學(xué)粘附作用。

b.助劑對(duì)尾氣粘附的特點(diǎn)：

（1）、對(duì)芳香族氧化物的粘附優(yōu)于對(duì)非芳香族氧化物的粘附。

（2）、對(duì)帶有支鍵的烴類物理優(yōu)于對(duì)直鏈烴類物質(zhì)的粘附。

（3）、對(duì)無機(jī)物中所含無機(jī)雙鍵物質(zhì)的粘附總是高于不含無機(jī)雙鍵物質(zhì)的粘附。

（4）、對(duì)分子量大和沸點(diǎn)高的氧化物的粘附總是高于分子量小和沸點(diǎn)低的氧化物的粘附。

（5）、粘附質(zhì)含量越高，粘附量也越高。

（6）、粘附劑內(nèi)體積越大。粘附量越高。

4、活性碳纖維

以新型粘附材料—活性碳纖維（ACF）為粘附劑的粘附法是近幾NA發(fā)展起來的一種新型的無機(jī)廢氣回收方法，被認(rèn)為是比較有效的回收再造無機(jī)尾氣的新方法，近NA來已引起廣大研究工作者和相關(guān)企業(yè)的極大關(guān)注。與傳統(tǒng)的助劑相比，活性碳纖維具備以下優(yōu)異特性：

1) 比體積大，有效粘附容量高；

2) 粘附、Ahmadabad快，能耗低，容易再造；

3) 強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)；

4) 形狀多樣，便于工程應(yīng)用領(lǐng)域；

5) 可粘附低含量液體；

6) 粘附選擇性強(qiáng)。

5、活性碳纖維無機(jī)尾氣回收器

以活性碳纖維無機(jī)尾氣回收器中典型的三箱粘附器為例，分析其電子設(shè)備組成、工藝技術(shù)流程及控制技術(shù)特點(diǎn)。

電子設(shè)備組成

粘附電子設(shè)備由引風(fēng)風(fēng)機(jī)、表冷器、過濾器、粘附器、分層槽等組成，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行由PLC程序控制，自動(dòng)切換粘附器，使之交替展開粘附、水煤氣和干燥工藝技術(shù)過程的操作。

工藝技術(shù)流程

水溶性無機(jī)液體先經(jīng)過一定的前處置器，再經(jīng)過濾器進(jìn)一步去除尾氣中的雜質(zhì)，以保證這些雜質(zhì)不占用活性碳纖維的孔隙，影響活性碳纖維的粘附效率和采用壽命；過濾后的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)引入粘附電子設(shè)備。

粘附了一定數(shù)量無機(jī)溶劑的活性碳纖維，用飽和水蒸汽展開水煤氣，水煤氣完成后將通過過濾的外界空氣送入粘附器由風(fēng)機(jī)展開干燥，使活性碳纖維床層冷卻并去除殘留的蒸汽，使活性碳纖維保持較高的粘附效率。干燥好的粘附器進(jìn)入下一工作程序循環(huán)展開粘附。

水煤氣出的含無機(jī)物的混和蒸汽進(jìn)入熔融器中展開一級(jí)熔融，熔融液再經(jīng)板式熔融器冷卻，經(jīng)過熔融的無機(jī)物和熔融水進(jìn)入分層槽，經(jīng)重力分層，上層的無機(jī)物自動(dòng)溢流至儲(chǔ)槽，然后經(jīng)輸送泵送到粘附回收電子設(shè)備；下層的熔融水排入廢水處置系統(tǒng)。

6、控制技術(shù)特點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)合理

粘附芯為籠型結(jié)構(gòu)，具備活性碳纖維用量少，處置風(fēng)量大的特點(diǎn)，可大幅度降低無機(jī)尾氣處置成本。

（2）粘附率高

由于活性碳纖維的比體積特性，決定了其粘附率可高達(dá)95%以上。采用ZL控制技術(shù)能實(shí)現(xiàn)多級(jí)粘附，能達(dá)到極高的粘附率，是目前G際上能夠達(dá)到苛刻的環(huán)保排放明確要求的粘附器。

（3）運(yùn)行能耗低、費(fèi)用低

由于活性碳纖維的Ahmadabad、再造能耗低，再加上活性碳纖維纏繞芯的氣流阻力小、風(fēng)機(jī)功率小，所以在運(yùn)行中活性碳纖維無機(jī)尾氣再造回收器的氣耗和電耗均比較低。

（4）全自動(dòng)控制、無人值守運(yùn)行

采用可編程序控制器中央控制，集成電磁閥、托氣缸執(zhí)行動(dòng)作，可靠性高。按照工藝技術(shù)流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模擬盤顯示，運(yùn)行狀況能一目了然，并結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有故障檢測(cè)及指示功能?？煽啃詮?qiáng)、操作單純、便于維護(hù)。

（5）安全可靠、適用于有核爆危險(xiǎn)場(chǎng)所

采用防爆風(fēng)機(jī)、防爆泵。控制柜、氣動(dòng)柜采用正壓防爆控制技術(shù)，外部信號(hào)通過安全柵連接，系統(tǒng)接地，確保了器的安全性。

3、組合工藝技術(shù)流程

前述的尾氣環(huán)境治理過程中，單一的助劑粘附工藝技術(shù)會(huì)造成助劑飽和速度過快，處置效果不穩(wěn)定。因此大多數(shù)情況下都是與其他處置工藝技術(shù)組合采用。

1、旋流板塔+UV光解+助劑粘附工藝技術(shù)

此工藝技術(shù)多用于處置低含量無機(jī)尾氣，在烘干固化爐產(chǎn)生的無機(jī)尾氣中應(yīng)用領(lǐng)域較多。

其主要工藝技術(shù)流程為：尾氣在引風(fēng)機(jī)的作用下，通過管道輸送，以切線從底部進(jìn)入旋流板洗滌再造塔，在離心力的作用下，呈螺線水池。

經(jīng)旋流板洗滌再造塔后的液體進(jìn)入U(xiǎn)V光解再造器。該電子設(shè)備以二氧化鈦?zhàn)鳛榇呋瘎?，與紫外線、空氣接觸反應(yīng)產(chǎn)生臭氧，利用臭氧對(duì)無機(jī)物展開氧化分解;同時(shí)大分子無機(jī)物在紫外線作用下轉(zhuǎn)化為小分子氧化物或者發(fā)生反應(yīng)，生成水和二氧化碳，氮氧化物得到去除。

因UV光解再造效率相對(duì)較低，為了保證尾氣能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，在其后增加助劑粘附器作為比較終的把關(guān)處置，保證油霧顆粒物和總VOCs等長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，比較終再造液體。因經(jīng)前處理后，尾氣中VOCs的含量已很低，且顆粒助劑在粘附無機(jī)物的同時(shí)粘附等離子體，被粘附的無機(jī)物在助劑纖維的孔隙內(nèi)被等離子體分解，一定程度上延長(zhǎng)了助劑粘附飽和的時(shí)間和采用壽命。

為保證處置效果，噴淋水循環(huán)采用一段時(shí)間后須更換，廢水中所含氮氧化物質(zhì)，需配TA-O污水處置電子設(shè)備展開處置。該工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是操作單純，易于管理，投資造價(jià)較低。缺點(diǎn)是助劑更換次數(shù)較頻繁，運(yùn)行費(fèi)用較高。

2、水噴淋+干式過濾器+助劑粘附+催化燃燒

此工藝技術(shù)多用于噴漆、烘漆VOCs尾氣，主要氮氧化物為苯、甲苯與二甲苯、總VOCs。

含無機(jī)物的尾氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，可先經(jīng)過水噴淋將大部分漆霧去除后進(jìn)入干式過濾器，干式過濾器一方面能去除液體中的水分，另一方面能進(jìn)一步攔截部分顆粒物，保護(hù)后續(xù)助劑處置設(shè)施。預(yù)處置后的液體進(jìn)入助劑粘附箱，通過粘附作用，無機(jī)物質(zhì)被截留在其內(nèi)部，處置達(dá)標(biāo)的液體經(jīng)煙囪高空排放。

運(yùn)行一段時(shí)間后，助劑達(dá)到飽和狀態(tài)，粘附作用失效，此時(shí)無機(jī)物已被濃縮在助劑內(nèi)。按照PLC自動(dòng)控制程序，

催化氧化電子設(shè)備自動(dòng)升溫將熱空氣通過風(fēng)機(jī)送入助劑床使碳層升溫將無機(jī)物從助劑中“蒸”出，Ahmadabad出來的尾氣屬于低含量、小風(fēng)量、高環(huán)境溫度的無機(jī)尾氣。該部分液體進(jìn)入催化燃燒室，在催化劑作用下燃燒后徹底再造，完成Ahmadabad過程。再通過熱交換器將再造后的液體降溫，比較后經(jīng)風(fēng)機(jī)引高空排放。

為了保證處置流程的連續(xù)性，該工藝技術(shù)中助劑箱通常采用一用一備，當(dāng)其中一個(gè)炭箱處于Ahmadabad狀態(tài)時(shí)，另外一個(gè)處于粘附狀態(tài)，通過控制程序自動(dòng)切換，交替采用。值得注意的是，Ahmadabad過程中要嚴(yán)格按照操作規(guī)范化展開，注意控制燃燒環(huán)境溫度，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致火災(zāi)或核爆事故。

由于某些物質(zhì)，如氯離子，對(duì)Ahmadabad所用催化劑具備毒害作用，會(huì)造成催化劑“中毒”而失去催化作用，因此助劑粘附+催化燃燒工藝技術(shù)不適用于處置含氯離子等對(duì)催化劑有毒害作用成分的液體。

該工藝技術(shù)特點(diǎn)為：

⑴無機(jī)尾氣具備起燃環(huán)境溫度低的特點(diǎn)，因此不須要大批的能耗。而且當(dāng)催化燃燒達(dá)到一定的起燃環(huán)境溫度后，依靠自身熱量便能滿足明確要求，不再須要外界提供熱源;

⑵應(yīng)用領(lǐng)域的范圍比較廣為，對(duì)多種成分的尾氣都具備良好的處置效果;

⑶處置效率與其他工藝技術(shù)相比較高，再造效率能達(dá)到95%甚至以上，而且比較終產(chǎn)物為二氧化碳和水，沒有二次氮氧化物產(chǎn)生;且由于燃燒環(huán)境溫度低,能大批減少NO X 的生成,因此也大大減少了二次污染;

⑷助劑可重復(fù)采用，延長(zhǎng)換炭周期，即減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量，對(duì)改善大氣環(huán)境具備重要意義;

⑸自動(dòng)化程度高，操作單純方便，運(yùn)行安全穩(wěn)定，有效減少了氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響。

⑹缺點(diǎn)是投資較大，對(duì)操作人員素質(zhì)明確要求較高。

4、粘附成本分析

為方便操作，助劑飽和期限定為一個(gè)月，按每天8小時(shí)

假設(shè)：尾氣總流量Q=10000m3/h

氮氧化物甲苯的質(zhì)量流量為m=10000m3/h×2×10-5=0.2kg/h

則一個(gè)飽和期內(nèi)所需粘附的甲苯量為：m1=208×0.2=51.6(kg)

所需助劑量為：M≈0.14噸

按上述公式，助劑粘附器所需的助劑用量如下：Q為尾氣處置總流量

2、Q=30000m3/h 約0.4噸助劑

3、Q=40000m3/h 約0.56噸助劑

4、Q=50000m3/h 約0.7噸助劑

5、Q=60000m3/h 約0.84噸助劑

6、Q=70000m3/h 約0.98噸助劑

7、Q=80000m3/h 約1.12噸助劑

0元

3、Q=40000m3/h 0.56×6000=3360元

5、Q=60000m3/h 0.84×6000=5040元

6、Q=70000m3/h 0.98×6000=5880元

助劑粘附工藝技術(shù)是一種傳統(tǒng)的環(huán)境治理工藝技術(shù)，其因?yàn)橥顿Y小、處理效果穩(wěn)定而被廣為應(yīng)用領(lǐng)域。在采用過程當(dāng)中須要注意的是廢舊助劑屬于危險(xiǎn)固體廢物，應(yīng)交由有資質(zhì)的第三方公司回收處置。無機(jī)尾氣處置的環(huán)境治理工藝技術(shù)還有很多種，應(yīng)從采用的前述情況出發(fā)，選用合理的工藝技術(shù)，以保證有良好的處置效果。

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