在废气处理系统中,洗涤塔与活性炭吸附箱扮演着举足轻重的角色,它们各自独特的工作机制和净化功能,为工业废气达标排放提供了有力保障。
洗涤塔通过气液接触的方式处理废气,其工作流程精细且高效。废气从塔体底部进入,借助布气装置均匀分散,随后向上流动。与此同时,塔顶的喷淋装置将洗涤液以均匀的液膜或细密的液滴形式向下喷洒,与上升的废气形成逆向接触。在这一过程中,气液两相充分混合,废气中的污染物会通过吸收、中和、氧化等反应被去除。例如,当废气中含有酸性物质,如硫酸雾、盐酸雾时,碱性洗涤液(如氢氧化钠溶液)会与之发生中和反应,将酸性污染物转化为盐类等无害物质;若废气中有易溶于水的污染物,会被洗涤液吸收溶解。

在重力作用下,部分液体与气体初步分离,而对于那些较为细小的液滴,除雾器会发挥作用,确保气体中几乎不含液体,净化后的气体从塔顶顺利排出。含有污染物的废液则从塔底流出,进入专门的废水处理系统,避免造成二次污染。为进一步提升净化效果,许多洗涤塔会设置多层喷淋装置与填料层。填料层由诸如拉西环、鲍尔环等各种形状的填料组成,其巨大的比表面积极大地增加了气液接触面积和接触时间,使污染物有更多机会与洗涤液发生反应,从而显著提高了去除效率。
经过预处理(如通过洗涤塔去除粉尘、部分可溶性污染物等)的废气,在风机提供的动力下,有序地进入活性炭吸附箱,并穿过活性炭层。活性炭具有发达的孔隙结构,每克活性炭的比表面积可达数百甚至上千平方米,这些孔隙大小各异,能与众多有机分子尺寸匹配。废气中的污染物分子,如常见的挥发性有机物(VOCs),像苯、甲苯、二甲苯、甲醛等,以及部分恶臭物质,在分子扩散作用下,进入活性炭的孔隙中。活性炭表面存在未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,会将这些污染物分子牢牢吸附在孔隙内,实现废气与污染物的分离,净化后的气体从吸附箱另一端达标排放。

为确保活性炭吸附箱稳定高效运行,内部通常配备气流分布装置,它能让废气均匀地流过活性炭层,防止出现气流短路现象,保证每一处活性炭都能充分发挥吸附作用。随着吸附过程的持续,活性炭逐渐吸附饱和,吸附效率开始下降。此时,需要对活性炭进行再生或更换操作。常见的再生方法有热脱附、蒸汽脱附等。热脱附是利用高温气体(一般在 120 - 180℃)流经活性炭层,使被吸附的污染物受热解析出来,恢复活性炭的吸附能力;蒸汽脱附则借助蒸汽的热量与湿度,将污染物从活性炭孔隙中置换出来。通过再生,活性炭能够循环使用,大大降低了运行成本。