夏云飞提出了通过保留冷凝后VOCs重新配置工业溶剂回收的闭环解吸系统

近期，课题组博士研究生夏云飞（导师：高军教授）提出了两种新型闭环脱附系统，对比研究了两种系统在VOCs冷凝回收领域的回收性能和适用性，研究成果发表在Journal of Cleaner Production（Q1，IF：9.7）。

引用：Yunfei Xia, Yanlei Yu, Jun Liu, Yukun Xu, Changsheng Cao, Chengquan Zhang, Jun Gao, Reconfiguring Closed-Loop Desorption for Industrial Solvent Recycling by Retaining Post-Condensation Volatile Organic Compounds. Journal of Cleaner Production. 2024; 143797. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143797

工业溶剂蒸发产生的大量挥发性有机化合物 (VOC) 排放加剧了大气污染。作为一种高价值污染物，挥发性有机化合物可以浓缩并冷凝成液体溶剂进行再利用，而不是破坏性地消除，从而最大限度地减少对环境的威胁和处理成本。然而，传统的以氮气为净化气体的变温吸附（TSA）为节省氮气，倾向于采用封闭式吸附，这会导致吸附器出口处出现解吸残留物，造成环境风险。本研究提出了一步闭环解吸法（OCD）和两步闭环解吸法（TCD），通过重新配置 TSA 和冷凝，提高解吸效率和回收性能，用于工业溶剂回收。为描述闭环解吸的动态行为，建立了详细的数学模型并进行了实验验证。结果表明，与热解吸工艺相连的备用吸附器能有效保留冷凝后的挥发性有机化合物，并减少解吸残余物，从而提高再吸收效率。通过采用正交实验设计，证明解吸温度、冷凝温度和进料浓度比堆积高度和吹扫速度对回收能力的影响更大。TCD 循环的可行回收范围更广，在低进料浓度条件下，比 OCD 循环提高了 48.15%。除了在低吸附负荷和低品位能源的情况下，OCD 循环的能效更高。这些研究结果为实现工业废气处理和有机溶剂回收之间的协同增效提供了新的见解和有前途的方法。

以下为论文中部分图示：

图1. 图形摘要

图2. (a) 闭环解吸系统的运行状态图； (b) OCD 循环的

运行时间表；以及 (c) TCD 循环的运行时间表

图3.(a) 回收可行域；(b) OCD 和 TCD 可行域面积的比较