活性炭纤维吸附回收装置是目前广泛使用的工业废气治理回收技术。活性炭纤维具有比表面积大、微孔丰富且分布均匀、吸脱附速率快、吸附效率高、易再生等优点。
1 活性炭纤维回收甲苯工程
某化工企业几个车间经改造后的VOCs治理流程如下：
1.1 方案思路
主要按照如下设计，其中甲苯在活性炭纤维中吸脱附流程如下：
当甲苯尾气通过活性炭纤维床层时， 其中的甲苯被活性炭纤维吸附、截留，从而使废气得到净化排放。当活性炭纤维吸附有机物达到饱和后，要对活性炭纤维床层进行脱附再生。再生时，通入饱和水蒸汽加热活性炭纤维床层，甲苯被吹脱解吸出来，并与水蒸气形成蒸汽混合物， 然后将蒸汽混合物冷凝为液体， 液体经自动分层后得到可以回收再利用的油层甲苯，同时分层水排入废水系统集中处理。脱附干净的活性炭纤维床层再进行冷却和干燥处理， 以备下一个循环的再次吸附。甲苯冷凝产生的尾气再接入活性炭纤维吸附回收装置。活性炭纤维吸附回收装置工艺原理见下图。
1.2关键参数设定
本项目活性炭纤维吸附回收装置的设计风量为6000 m3/h，设计甲苯的流量为30 kg/h，设计吸附进气温度小于40 ℃， 设计脱附蒸汽压力约0.2 MPa，设计脱附温度约100 ~ 105 ℃。
1.3处理流程设定
活性炭纤维吸附回收装置由一套2 箱6 芯的不锈钢活性炭纤维吸附器和一座不锈钢颗粒碳吸附器，前者完成甲苯的吸附和回收，后者作为保安工艺保障甲苯达标排放。其中活性炭纤维吸附器碳纤维装填量40 kg/芯，共480 kg，采用2 箱并联运行，交替完成吸附和再生， 单箱活性炭纤维吸附器的吸附时间为30 min，蒸汽脱附时间为15 min，间歇时间5min，空气干燥10 min。颗粒碳吸附器再生时，排气进行超越。企业通过定期取样分析，判断活性炭吸附器及颗粒碳吸附器处理效率， 并调整吸附周期及再生频次。
1.4 效益分析
1）产出：本项目甲苯的回收量按照30 kg/h，每年生产时间按照8000 h 计算， 通过活性炭纤维吸附回收装置每年可回收的甲苯量为228 t（回收率95%）。每吨甲苯价格按照0.6 万元计算，每年的回收甲苯的总价值为136.8 万元。
2）运行成本：活性炭纤维吸附回收装置蒸汽消耗量500 kg/h（蒸汽平均使用系数0.167）， 废气治理装置运行基本功率约45 kW。则每年消耗蒸汽668 t，耗电3.6 ×105 kW·h，每年蒸汽和用电费用为52.7 万元；每年设备维修维护费用、吸附剂更换费用约6 万元，每年设备折旧费用约6 万元；每年人工费用约3 万元。合计每年总运行费用约为67.7 万元。
3）通过上述计算，每年活性炭纤维吸附回收装置回收甲苯产生的利润为78.1 万元。企业通过一定年限运行，便可收回投资成本。
本文内容部分参考何锐相关论述
