活性炭作为1 种良好的吸附材料，很早便应用于涂装设备的废气治理，主要针对中小风量和中低浓度的废气处理。活性炭吸附设备组成较为简单，一次投入成本低廉且维护方便，是 1 种性价比较高的废气处理方法。早期的活性炭吸附箱在吸附饱和后就需要更换活性炭，从而导致运行成本较高。而今随着活性炭再生法的运用，活性炭已经不再是一次性使用的材料，在活性炭吸附装置上增加1 套催化燃烧装置，即可对吸附饱和的活性炭进行脱附，从而实现活性炭材料的重复利用。

　　2.1 活性炭吸附装置的组成

　　活性炭吸附装置，由前置过滤箱、活性炭吸附箱、吸附风机、催化燃烧装置、脱附风机等几部分构成，如图1 所示。废气首先进入前置过滤箱，过滤箱设置有1 道DPA 漆雾过滤器，1 道过滤精度等级为F6 的袋式过滤器，不同区段设置有压差计用以监测压差，到达一定数值后需要更换相应的过滤器材。废气经5.5 m3，事实上，为了尽可能的减少脱附次数，我们的实际装填量要大于该值。

　　过过滤箱以后进入活性炭吸附箱，一般活性炭箱体可以设计为“ 上进下出”或者“ 侧进侧出”的形式，而且针对不同的处理废气量，可以选择多个吸附箱体拼接使用。吸附箱体内装填有 100 mm× 100 mm×100 mm 的活性炭，根据用量大小可以装填多层。吸附箱进风口设置有均流板，为了保证吸附效率，废气通过活性炭层的过流风速应不大喷漆室工况内容

　　设计风量/m3·h-1

　　产能（台/日） 喷涂时间/min

　　实际运行参数

　　90 972

　　24

　　30

　　于 1.2 m/s。箱体内部，活性炭层上方设置有消防表2    活性炭相关参数

　　喷淋装置。废气出活性炭吸附箱后经排气风机， 送至排放烟囱。

　　脱附使用的催化燃烧装置，为单独的循环管路，通过活性炭箱体时一般与吸附废气时的进气方向相反。进催化燃烧装置前设有高温过滤块， 催化燃烧装置本体采用电加热方式，脱附废气经催化燃烧后再由脱附风机送入活性炭箱体，循环脱附。由于活性炭的特性，再生温度需控制在

　　活性炭规格内容大小/mm

　　孔距/mm 孔数/个吸附率/%

　　密度/kg·m-3

　　平均饱和吸附率/%

　　实际参数

　　100×100×100

　　9

　　625

　　60

　　450

　　40

　　120 ℃左右[2]，温度太低无法进行有效脱附，温度太高，则会造成活性炭氧化，失去活性，甚至引发火灾危险。而脱附过程最初的废气浓度很高，在进行催化燃烧时本身即会产生较大热量，温度上升很快。因此，在催化燃烧装置出口设置有新风阀， 当监测到吸附箱体内温度过高时会补充部分新风，用以控制脱附温度。

　　整套活性炭吸附设备脱附时间较长。因此， 需要根据生产计划，合理安排脱附时间，避免对正常生产造成影响。

　　2.2 活性炭吸附设备能力计算

　　下面就以某客车大型车涂装车间彩条喷漆室为例，介绍其活性炭吸附设备的能力计算。

　　该喷漆室的工作状态如表1 所示，活性炭参数

　　如表2 所示。

　　计算得出数据，如表3 所示。

　　通过以上计算我们可以得知，如果要保证连续 1 周的生产，那么其活性炭的装填量至少要有表3 活性炭装填量计算

　　活性炭计算工况计算参数

　　吸附效率/%70

　　每周VOCs 总量/kg593.5

　　内腔尺寸/㎡24

　　空塔风速/m·s-11.05

　　每周一次吸附活性炭总量/kg2 472.8

　　活性炭装机总量/m35.5

　　该活性炭吸附箱的实际装机层数为5 层，那么实际活性炭装填量计算公式如下。

　　S=V×F×0.1（1）

　　式中，V 为内腔尺寸；F 为层数；S 为装机方数。计算可得，实际活性炭装机方数为12 m3。

　　因此此套活性炭吸附装置的脱附周期计算公式如下。

　　T= S（2）

　　式中，S 为装机方数；F 为活性炭装机总量；T 为脱附周期。

　　计算可得，实际脱附周期为2.2 周。示。通过以上相关数据我们可以看出，活性炭箱体的活性炭装填量就直接决定了这 1 套吸附装置的吸附能力，即脱附周期的长短。而活性炭的装填量，又由装填面积和装填层数决定。

　　活性炭装填量不可能无限制加大，首先为了保证吸附效率，活性炭箱体的截面过流风速不能超过 1.2 m/s，同时又要考虑活性炭吸附设备摆放场地的局限性。活性炭装填层数太少则装填量就图2  “沸石转轮+RTO”系统组成

　　少，显然不符合要求，装填层数太多，又会使活性炭箱体的阻力增大，不利于设备运行，而且底层活性炭的吸附效率也会降低。因此活性炭装填层数一般取3～6 层为宜。脱附计算如表4 所示。

　　表4 设备设计脱附参数

　　废气首先进入前置过滤箱，过滤箱设置有1 道DPA 漆雾过滤器、1 道丝网除湿过滤器，丝网过滤器用以除掉废气中的水分，沸石转轮如果长期处在高湿度的废气环境下吸附效率会降低，寿命也会受到影响。后面再设置 3 道过滤精度分别为G4、F6 和F8 的过滤器。过滤箱上设有一个由电动脱附工况

　　脱附浓度/g·m-3脱附风量/m3 脱附时长/h

　　运行参数

　　6

　　6 000

　　5.5

　　阀控制开闭的新风阀，在车间短时停产处于节能模式时补充新风以维持风机的最低运行频率。废气经前置过滤箱后通过转轮，处理后的废气进入排放烟囱。浓缩后的废气进入RTO 进行焚烧。整脱附时长 5.5 h 为吸附饱和情况下的理论时间，在实际使用过程中，一般在周末停产时即安排脱附工作，避免对生产计划造成影响。