活性炭吸附處置VOCs廢氣是VOCs治理行業最為普遍通用的做法，目前組合工藝中，基本少不了VOCs活性炭吸附系統，或者應急排空系統的末端VOCs治理措施都是活性炭箱體，那作為VOCs治理市場中用的最為廣泛的活性炭吸附工藝，針對其使用的安全性，我們一起來了解一下。

1、活性炭的制備與特性

活性炭是一種經特殊處理的炭，將有機原料（果殼、煤、木材等）在隔絕空氣的條件下加熱，以減少非碳成分（該過程稱為炭化），然后與特定氣體反應，表面被侵蝕，產生微孔發達的結構（此過程稱為活化）。由于活化的過程是一個微觀過程，即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕，所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。

活性炭表面的微孔直徑大多在2～50 nm之間，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面積，每克活性炭的表面積為500~1500 m2，活性炭的一切應用，幾乎都基于活性炭的這一特點。

正是基于這一點，所以在有機廢氣處理時使用活性炭，讓氣流通過活性炭層進行吸附，進而降低有機廢氣的濃度。而吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附熱。

VOCs在活性炭中除了有物理吸附現象外，活性炭本身以及吸附的有機物還會與氧氣發生緩慢氧化，其較大的比表面積會也會加劇這一氧化的過程。此外當廢氣中含有一些不相容的化學物質時，其不相容反應在活性炭的催化下也會加速。這些都是放熱的過程，同樣會引起活性炭的熱積聚風險。

活性炭吸附是放熱過程，有機物的吸附和氧化會釋放出大量熱量。對于一些成分復雜的化合物（可能會發生不相容的反應而放熱），在活性炭表面上的吸附和反應會釋放出大量的熱量，尤其是如果廢氣中的化學品濃度很高時。其放熱過程能否達到著火點取決于最終的熱量平衡，即能否及時的將熱量轉移走。而在吸附過程中，熱移出的方式主要靠對流。對流不利（風量較小）的時候，熱量累計，碳床中的溫度將升高到其著火溫度，從而導致可燃廢氣混合物被點燃或活性炭自燃。

2、針對活性炭使用的建議

① 對于會產生高濃度有機廢氣的反應罐、貯罐、過濾器等設備，為避免與氧氣形成爆炸性混合物，最好采用氮封系統保護，并以正壓輸送方式輸送到廢氣總管。

② 確保有機廢氣的冷凝裝置滿足生產負荷，所有的廢氣組分必須經過有效的冷凝處理，降低有機氣體濃度。不相容的廢氣應單獨預處理后再排入吸附罐中吸附處理。

③ 活性炭選材：使用點火溫度高，灰分低的活性炭作為吸附材料，并且及時更換。

④ 條件允許的話對吸附裝置進行降溫。

⑤ 定期檢查處理裝置、廢氣管路是否有不完整漏風的情況，要保證管路不漏氣。

⑥ 吸附處理裝置前的廢氣管路安裝管路阻火器（阻爆轟型）；管路上(分段)安裝泄爆片，廢氣緩沖罐上安裝泄爆板，泄爆板要有固定裝置。

⑦ 吸附裝置內安裝噴淋滅火裝置，用來撲滅初期火災（或者直接加裝自來水管路）手動或自動開啟。（也可以用蒸汽）

⑧ 在吸附床層安裝溫度探頭，監測活性炭層的溫度發現異常時及時處置。

⑨ 應急反應與人員培訓。培訓人員發生火災時的應急處置能力，要能及時撲滅吸附處理裝置的火災，防止火災蔓延。