活性(xing)炭(tan)(tan)是一(yi)種經特殊處(chu)理的(de)炭(tan)(tan)，將有(you)機原料（果殼、煤、木(mu)材(cai)等）在隔絕空(kong)氣的(de)條件(jian)下加熱(re)，以減少非碳(tan)(tan)成分(fen)（該(gai)過(guo)(guo)程稱為(wei)炭(tan)(tan)化），然后與特定氣體反應(ying)，表面被侵蝕(shi)，產生微(wei)孔發達的(de)結構（此過(guo)(guo)程稱為(wei)活化）。由于活化的(de)過(guo)(guo)程是一(yi)個(ge)微(wei)觀過(guo)(guo)程，即大(da)量(liang)的(de)分(fen)子碳(tan)(tan)化物(wu)表面侵蝕(shi)是點狀侵蝕(shi)，所(suo)以造成了活性(xing)炭(tan)(tan)表面具有(you)無數細小孔隙。

活(huo)性(xing)炭表面的(de)微孔直徑(jing)大多在2～50 nm之間，即(ji)使是(shi)少(shao)量的(de)活(huo)性(xing)炭，也(ye)有巨大的(de)表面積(ji)，每(mei)克(ke)活(huo)性(xing)炭的(de)表面積(ji)為500~1500 m²，活(huo)(huo)性(xing)炭的一(yi)切(qie)應用，幾乎(hu)都基于活(huo)(huo)性(xing)炭的這一(yi)特點。

正是(shi)基(ji)于這一點，所以在(zai)有機廢(fei)氣(qi)處理時使用顆粒(li)活性(xing)炭，讓氣(qi)流通(tong)過活性(xing)炭層進行(xing)吸附(fu)(fu)(fu)，進而(er)降低有機廢(fei)氣(qi)的濃度(du)。而(er)吸附(fu)(fu)(fu)過程是(shi)污染物分子(zi)被吸附(fu)(fu)(fu)到固(gu)體表(biao)面的過程，分子(zi)的自由能會降低，因此，吸附(fu)(fu)(fu)過程是(shi)放熱(re)過程，所放出的熱(re)稱為(wei)該污染物在(zai)此固(gu)體表(biao)面上的吸附(fu)(fu)(fu)熱(re)。

VOCs在活(huo)性炭中(zhong)除(chu)了有(you)物(wu)理吸附(fu)現象外，活(huo)性炭本身以及吸附(fu)的(de)有(you)機物(wu)還會(hui)(hui)與氧(yang)氣發生(sheng)緩慢氧(yang)化，其較大(da)的(de)比表(biao)面積會(hui)(hui)也(ye)會(hui)(hui)加(jia)劇這(zhe)一氧(yang)化的(de)過程(cheng)。此外當廢氣中(zhong)含有(you)一些不相容(rong)的(de)化學物(wu)質時，其不相容(rong)反應(ying)在活(huo)性炭的(de)催化下也(ye)會(hui)(hui)加(jia)速。這(zhe)些都(dou)是放熱(re)的(de)過程(cheng)，同樣會(hui)(hui)引(yin)起活(huo)性炭的(de)熱(re)積聚風險。

參照以(yi)往發生過的活性炭箱(xiang)、罐事故(gu)場景，多具備以(yi)下特征：

1、事故多發生在夏季高溫(wen)，事故當日(ri)氣(qi)溫(wen)較高，太陽直(zhi)射(she)時間較長，白天平(ping)均氣(qi)溫(wen)達(da)到了32℃以上。

2、著火(huo)的活性(xing)炭吸附(fu)罐中的活性(xing)炭長時間未更換環，灰分(fen)雜質很多(duo)。

3、經(jing)過活性(xing)炭吸附罐的廢氣成分(fen)比(bi)較復雜。含(han)有(you)(you)丙酮(tong)、乙酸乙酯(zhi)、醇(chun)類、二氯(lv)甲烷、有(you)(you)機胺類以(yi)及酸性(xing)廢氣及堿性(xing)廢氣。

4、事(shi)故當天廢氣的濃度波動(dong)較大，均發生在低工(gong)況(kuang)時，廢氣量(liang)減少(shao)，部(bu)分空氣直接進入了廢氣中。

結(jie)合事故發生時(shi)的(de)(de)現場調(diao)查(cha)、生產情(qing)況、以往(wang)異常情(qing)況分析，推測這(zhe)幾起活性炭吸附罐著火和(he)爆炸的(de)(de)直(zhi)接原因：氣(qi)(qi)溫較(jiao)高(gao)的(de)(de)情(qing)況下，工況復雜的(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)經過活性炭處(chu)理（吸附）過程中(zhong)發熱(re)(re)(re)（物理和(he)化學）。由于(yu)活性炭長時(shi)間未更(geng)換，灰分較(jiao)高(gao)，床(chuang)(chuang)層(ceng)散(san)熱(re)(re)(re)較(jiao)差，不利(li)于(yu)對流散(san)熱(re)(re)(re)。致使熱(re)(re)(re)量在床(chuang)(chuang)層(ceng)中(zhong)積聚，在其中(zhong)形(xing)成局(ju)部(bu)熱(re)(re)(re)點(dian)(dian)。導(dao)致其溫度達(da)到(dao)活性炭的(de)(de)自燃點(dian)(dian)或溫度達(da)到(dao)了(le)(le)混合有(you)機物氣(qi)(qi)體的(de)(de)閃點(dian)(dian)。同時(shi)部(bu)分空氣(qi)(qi)進入廢(fei)氣(qi)(qi)中(zhong)與可燃物形(xing)成爆炸性混合氣(qi)(qi)體，最終導(dao)致了(le)(le)事故的(de)(de)發生。（當(dang)然靜電(dian)也可能(neng)是(shi)一個可能(neng)的(de)(de)點(dian)(dian)燃源(yuan)）

活(huo)性炭(tan)吸(xi)(xi)附是放熱(re)(re)(re)過(guo)程，有(you)機(ji)物的(de)吸(xi)(xi)附和氧化會釋放出大(da)量(liang)熱(re)(re)(re)量(liang)。對(dui)于(yu)一些成(cheng)分復雜的(de)化合物（可(ke)能(neng)會發生不相(xiang)容(rong)的(de)反應(ying)而放熱(re)(re)(re)），在(zai)活(huo)性炭(tan)表面上的(de)吸(xi)(xi)附和反應(ying)會釋放出大(da)量(liang)的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)，尤其(qi)是如果廢(fei)氣中的(de)化學品(pin)濃度(du)很高(gao)時。其(qi)放熱(re)(re)(re)過(guo)程能(neng)否達到(dao)著火點取決(jue)于(yu)最終(zhong)的(de)熱(re)(re)(re)量(liang)平衡，即能(neng)否及(ji)時的(de)將熱(re)(re)(re)量(liang)轉(zhuan)移(yi)走。而在(zai)吸(xi)(xi)附過(guo)程中，熱(re)(re)(re)移(yi)出的(de)方式主要靠(kao)對(dui)流。對(dui)流不利（風量(liang)較小）的(de)時候，熱(re)(re)(re)量(liang)累計，碳床中的(de)溫度(du)將升高(gao)到(dao)其(qi)著火溫度(du)，從而導致(zhi)可(ke)燃(ran)(ran)廢(fei)氣混合物被(bei)點燃(ran)(ran)或(huo)活(huo)性炭(tan)自燃(ran)(ran)。

① 對(dui)于會產生高濃度有機廢(fei)氣(qi)的反應罐(guan)、貯罐(guan)、過(guo)濾器等(deng)設備，為避免與氧氣(qi)形成爆炸性混(hun)合物(wu)，最好采用氮封系統保護，并以正壓輸(shu)送(song)方式輸(shu)送(song)到廢(fei)氣(qi)總管。

② 確保有(you)機廢(fei)氣(qi)的冷(leng)凝裝置滿足生產負荷，所有(you)的廢(fei)氣(qi)組分必須(xu)經過有(you)效的冷(leng)凝處(chu)(chu)理(li)，降低有(you)機氣(qi)體(ti)濃度。不相容(rong)的廢(fei)氣(qi)應單獨(du)預處(chu)(chu)理(li)后再排入(ru)吸附(fu)罐中吸附(fu)處(chu)(chu)理(li)。

③ 活性炭選材(cai)：使用點火溫度高，灰分低的(de)活性炭作為吸附材(cai)料，并且及時更換。

④ 條(tiao)件(jian)允許的話(hua)對(dui)吸附(fu)裝(zhuang)置進行降(jiang)溫。

⑤ 定期檢查處(chu)理裝置、廢氣管路(lu)是否有不完整漏風的情況，要保證管路(lu)不漏氣。

⑥ 吸附(fu)處理(li)裝(zhuang)置前(qian)的(de)廢氣管路(lu)安裝(zhuang)管路(lu)阻火器（阻爆(bao)(bao)轟(hong)型）；管路(lu)上(shang)(分段)安裝(zhuang)泄爆(bao)(bao)片，廢氣緩沖(chong)罐上(shang)安裝(zhuang)泄爆(bao)(bao)板(ban)，泄爆(bao)(bao)板(ban)要有固定裝(zhuang)置。

⑦ 吸附裝(zhuang)置(zhi)內安裝(zhuang)噴淋滅(mie)火裝(zhuang)置(zhi)，用(yong)來(lai)撲滅(mie)初(chu)期火災（或(huo)者(zhe)直(zhi)接加(jia)裝(zhuang)自來(lai)水管(guan)路）手動或(huo)自動開(kai)啟。（也可以用(yong)蒸汽）

⑧ 在吸附床層安(an)裝溫(wen)度(du)探(tan)頭，監測活性炭層的溫(wen)度(du)發現異常時及時處置。

⑨ 應(ying)急(ji)反應(ying)與人(ren)員培(pei)(pei)訓。培(pei)(pei)訓人(ren)員發生(sheng)火(huo)災時(shi)的應(ying)急(ji)處(chu)置(zhi)能(neng)力，要(yao)能(neng)及時(shi)撲滅(mie)吸附處(chu)理裝置(zhi)的火(huo)災，防止火(huo)災蔓延。