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治理VOCs新工藝:沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒

來源:廣州市怡森環保設備有限公司   2024年11月28日 08:02   82

治理VOCs新工藝:沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒


  VOCs的種類繁多、成分復雜、性質各異,在很多情況下采用一種凈化技術往往難以達到治理要求,且不經濟。利用不同單元治理技術的優勢,采用組合治理工藝,不僅可滿足排放要求,而且可降低凈化設備的運行費用。因此,在有機廢氣治理中,采用兩種或多種凈化技術的組合工藝得到了迅速發展。沸石轉輪濃縮技術就是針對低濃度VOCs的治理而發展起來的一種新技術,與催化燃燒或高溫焚燒進行組合,形成了沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝。

  一、沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝
  1、工藝技術概況
  該工藝采用吸附分離法對低濃度、大風量工業廢氣中的VOCs進行分離濃縮,對濃縮后的高濃度、小風量的污染空氣采用燃燒法進行分解凈化,通稱吸附分離濃縮+燃燒分解浄化法。具有蜂窩狀結構的吸附轉輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個區;含有VOCs的污染空氣由鼓風機送到吸附轉輪的吸附區,污染空氣在通過轉輪蜂窩狀通道時,所含VOC成分被吸附劑所吸附,空氣得到凈化。隨著吸附轉輪的回轉,接近吸附飽和狀態的吸附轉輪進入到再生區,在與高溫再生空氣接觸的過程中,VOC被脫附下來進入到再生空氣中,吸附轉輪得到再生。再生后的吸附轉輪經過冷卻區冷卻降溫后,返回到吸附區,完成吸附附冷卻的循環過程;該過程又被稱為VOCs濃縮除去過程,沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝流程見下圖。

沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝

  二、沸石轉輪吸附的影響因素

  1.濃縮比

  轉輪通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體,因此濃縮比是轉輪性能的一個重要指標,定義為進氣流量與再生風流量的比值,低濃縮比雖然可以保證高去除效率,但増加再生風量的可時也増加了脫附能耗,而且濃縮氣體的濃度亦隨著脫附風量的增加而降低。因此,在確保系統設定的去除率前提下,合理選擇濃縮比至關重要。

  2.轉輪轉速

  吸附與脫附在轉輪運行周期中是同步進行的,兩者互為影響并共同決定轉輪的去除效率,而轉速的大小意味著床吸附和脫附時間長短。當轉速低于轉速時,相應的運行周期變長,其脫附區的再生充分,但是其相對吸附能力隨著轉速的減小而減小。

  3.再生風溫度

  吸附劑的解析再生存在一個特征溫度(清洗溫度),高于該溫度可以獲得更快的解析速率,同時消耗更小的脫附風量。

  4.進氣參數

  進氣濕度,實際工程中,有機廢氣一般都含有水分,部分相對濕度甚至達到80%。而水分可能與污染物形成吸附競爭,占據轉輪吸附空間而降低污染物去除效率,因此抗濕性是衡量吸附性能的重要指標之一。

  5.進氣流速

  在一定條件下,轉速與進氣流速成正比,當進氣流速提高時,轉速應相應提高,如果轉速未根據流速進行相應提高,運行值低于轉速其相對吸附能力,進氣流速隨著轉速的減小而減小。

  四、沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝的關鍵點

  1.沸石型號的選擇及性能研究

  疏水性沸石轉輪的研制,需要把其加工成波紋形和平板形陶瓷纖維紙用無機黏合劑黏接在一起后卷成具有蜂窩狀結構的轉輪,并將疏水性分子篩涂敷在蜂窩狀通道的表面制成吸附轉輪,應用于工業廢氣中VOCs的凈化處理過程。

  2.轉輪工藝參數及結構優化

  濃縮比:轉輪通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體,因此濃縮比是轉輪性能的一個重要指標,定義為進氣流量與再生風流量的比值。轉輪轉速:吸附與脫附在轉輪運行周期中是同步進行的,兩者互相影響并共同決定轉輪的去除效率,而轉速的大小意味著吸附和脫附時間長短。再生風溫度:吸附劑的解析再生存在一個特征溫度(清洗溫度),高于該溫度可以獲得更快的解析速率同時消耗更小的脫附風量。此外,催化劑也是一個重要的因素,選擇具有優良的低溫活性,并適應較高空速的催化劑,直接關系到裝置的建設費用和運行費用。

  隨著新型吸附劑的開發及沸石轉輪制作技術、密封技術的提高,沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒工藝技術將會在更大范圍、更多的行業得到應用。

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