VOCs废气处理中，活性炭吸附箱的设计和运行指南！

VOCs废气处理中，活性炭吸附箱的设计和运行指南！

不少企业在废气治理上都有过同样的抱怨：投了几十万建了活性炭箱，却发现效果差、寿命短、成本高。其实，活性炭工艺并不是“鸡肋”，问题出在——设计不合理、填充不科学、运行管理不到位。数方活性炭从工程角度，把活性炭工艺的关键几点拆开给大家讲讲，仅供参考！

一、设计环节：气速、停留时间、炭层厚度是底线

活性炭的吸附效率，首先取决于设备的设计参数。流速过高、炭层过薄、停留时间不足，都是导致工艺“名存实亡”的主要原因。

1.规范要求：

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气体流速：蜂窝炭 ≤0.8 m/s，颗粒炭 ≤0.6 m/s；

废气停留时间：≥1s；

炭层厚度：≥300mm（推荐 400~500mm）。

2.案例计算：
处理风量：10,000 m?/h，采用蜂窝炭。

 

注意：如果仅设计 200mm 厚度，废气根本来不及被充分吸附，活性炭很快就饱和。

二、填充环节：蜂窝炭 vs 颗粒炭

很多企业在采购时只问一句：“蜂窝炭好还是颗粒炭好？”事实上，没有绝对的好坏，关键要算清填充量和运维成本。

 

1.对比结论：

填充体积相同，但颗粒炭更重、炭箱更大；

蜂窝炭建设成本低，但不可再生；

颗粒炭投资高，但可再生，长期成本更低。

2.选型建议：

蜂窝炭：适合中小风量、场地紧张、运行周期短的车间（如喷涂行业）；

颗粒炭：适合大风量、高浓度、连续运行的场景（如化工、制药厂）。

三、运行环节：饱和判断、寿命管理与成本控制

即便设计合理、填充正确，如果运行管理不到位，效果同样不理想。

1. 判断活性炭是否饱和

在线监测：出口 VOCs 超过预设值（如 100 mg/m?）；

压差监测：进出口压差持续升高；

经验值：蜂窝炭2-3个月更换，柱状颗粒炭3-6个月更换。 

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2. 常见导致寿命缩短的原因

废气浓度高（>300mg/m?）；

前端预处理缺失，粉尘/油雾堵塞孔隙；

废气温度过高（>50℃）。

3. 延长寿命的措施

增加预处理（喷淋塔、过滤棉）；

高浓度废气先冷凝/光催化，再进入炭箱；

颗粒炭建立再生体系，降低 40~60% 的运行费用。

四、不适用活性炭的工况

不是所有废气都适合用活性炭。以下情况应谨慎或避免：

1.大风量、高浓度废气

风量 >30000 m?/h 时，填装量过大，成本高；

风量小于 10000 m?/h 但浓度 >600 mg/m?，优先考虑 RTO/CO 或吸附再生。

2.低沸点、易溶于水的废气成分

低沸点物质易在常温下脱附，导致效率下降；

像乙醇、丙酮这类水溶性因子，更适合喷淋处理。

因此，在环评和设计阶段，要结合废气特性选择合适工艺，如 催化燃烧 (CO)、蓄热式焚烧 (RTO)、吸附再生、喷淋吸附等。

五、常见的组合工艺

在实际工程中，活性炭吸附通常不会单独使用，而是与其他工艺组合，形成更稳定的处理链路：

两级水喷淋 + 干式过滤器 + 活性炭吸附

喷淋（酸/碱/水）+ 除雾除湿 + 活性炭吸附

这样的组合能有效降低废气负荷，提高活性炭使用寿命。

六、常见预处理工艺搭配

1. 高效气旋水帘柜

常用于喷漆房、粉尘量大的车间；

能去除漆渣、颗粒物，并起到降温作用；

日常维护要求：捞渣 ≥2次/天，换水 ≥1次/周。

常见规格（风量—尺寸—水泵）：

2. 高效气旋喷淋塔/旋流板式洗涤塔

去除易溶于水的气体与漆渣；

必须配合除雾器，避免湿气影响活性炭；

废水和漆渣属于危废，需要妥善处理。

常见规格（风量—泵功率—水流量）：

注意：固定床活性炭吸附工艺应配 2~3 级过滤棉，且必须定期更换。

七、常见活性炭种类与特点

1. 蜂窝活性炭

优点：

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孔隙结构规整，风阻小；

比表面积大，吸附效率高；

堆放方便，适合模块化。

缺点：

高碘值产品价格昂贵；

市场质量参差不齐，假货多；

强度低，脆弱易碎，不可再生。

2. 柱状颗粒活性炭

优点：

性价比高，适应性强；

便于更换，易再生，成本低；

生产标准高，品质稳定。

缺点：

气流阻力大，设备体积大；

炭箱占地面积更大。

八、活性炭吸附工艺关键要点

活性炭吸附工艺不是万能的“保险单”，但只要掌握了核心要点，依然是中低浓度 VOCs 废气治理的高效利器。

要想让活性炭工艺不再“失败”，企业必须：

设计合理：控制流速、停留时间、炭层厚度；

填充科学：蜂窝炭与颗粒炭合理选型，算清成本；

运行规范：监测饱和点，做好预处理与再生；

认清边界：大风量高浓度、低沸点水溶性废气，优先其他工艺。

做到这几点，活性炭工艺才能真正实现达标排放+降本增效。