沸石轉輪吸附VOCs技術的研討剖析

 

VOCs（揮發性有機化合物）來歷廣泛，對人體和環境的損害***。跟著我***新環保法規的公布，對VOCs有機廢氣的排放約束要求也日趨嚴厲，管理VOCs污染正在全面打開，VOCs污染管理技術也在不斷進步，其間“轉輪濃縮-催化燃燒”工藝以技術***勢得到了業主的喜愛。***內現在選用的轉輪技術和設備******部分是從日本進口或選用日本技術生產的，在***內運轉狀況杰出，主要是處理VOCs的才干較強，在處理雜亂成分的VOCs中表現出***勝的功能，已成為管理VOCs污染的主力設備之一。

 

1、轉輪技術存在的問題

 

與一般的固定床吸附器比較，沸石轉輪（簡稱轉輪）的******勢是占地面積較小，尤其是筒式轉輪，因為其將廢氣的預處理、吸脫附、催化燃燒幾道工序組合在一起，成為一套廢氣處理的集成設備，因而更具***勝性。但轉輪并不是在任何狀況下都可以選用。在選用轉輪處理VOCs時，必定要從技術原理上對轉輪進行剖析，這樣才干正確挑選和運用沸石轉輪。 

 

從吸附的原理上看，轉輪依然是遵照經典的吸附理論。因而，轉輪的運轉程序依然是吸附-脫附（再生）-冷卻-再吸附。 

 

但沸石轉輪并不是對一切的氣體都能處理。

 

對一些不易處理的廢氣，如易聚合的烯烴炔烴組分（脫附時簡單聚合阻塞）、苯乙烯、涂裝職業UV漆的聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等，照樣力不從心。

 

為此，轉輪生產廠家在規劃時都會要求用戶供給廢氣的成分和濃度，轉輪生產廠家只需拿到這些數據后才能進行規劃。

 

據日本東瀛紡，規劃處理設備的基礎便是依據廢氣中各成分的分子動力學直徑，來挑選沸石分子篩的，然后再把合適廢氣成分的分子篩按份額調配，制成轉輪的吸附層，這樣，轉輪就能***地進行廢氣處理，到達用戶的要求。

 

但廠家的供貨周期都較長，這實踐上也是一個制作加工精細化的問題。

 

“轉輪對廢氣能濃縮20~40倍”，但僅僅個概念問題。假如廢氣濃度原本就很低，不要說濃縮到40倍，便是50倍60倍都是有或許的。假如廢氣濃度高，比方1000mg/m3，那恐怕連10倍的濃縮比也達不到。實踐上因而，轉輪對廢氣的濃縮才干與自身的吸附容量有關。

 

“選用轉輪技術較易合格排放，而選用一般的吸附設備，就很難做到合格。”其實是因為徹底沒從吸附原理上去剖析。任何一種吸附設備都有吸附周期的問題，也便是說，任何一個吸附設備都有破點的問題，假如吸附操作中在行將到達破點時才切換，當運轉不穩守時，就很簡單超支；可是假如在間隔破點還有較長的時刻就提早切換，就不會超支。所以，一般轉輪設定的吸附時刻都會比到達破點的時刻要短得多，因而很簡單做到合格排放。

 

“沸石轉輪可以選用高風速，處理才干***”，此說法也是概念問題。因為吸附的速度極高，可以挨近化學反應的速度（約10-8s），所以，只需吸附質與吸附劑一觸摸，瞬間就會被吸附。因而，當廢氣濃度十分低時，廢氣在吸附層中逗留很短的時刻，就會完結吸附。因而，有觀念以為：廢氣經過床層的風速是由它的逗留時刻決議的，對濃度較稀的廢氣，可以選用較***的風速。

 

規劃人員在規劃轉輪風速時，必定要依據氣體的濃度進行挑選。因為選用轉輪處理的廢氣濃度一般都較低，所以可以選用較***的風速。但轉輪的風速不是隨意進步的，也有必要考慮阻力問題。因而，轉輪的吸附層厚度***也不會超越500mm。

 

此外轉輪還存在以下缺乏：

 

（1）從結構上看，轉輪雖屬固定移動床的***域，但其與一般的固定床不同，轉輪在運轉時會將處理體系內一切部分的固定床都旋轉起來，這就導致運轉時的能耗會添加；把一般固定床用于氣流切換的閥門變成了與吸附單元硬沖突的密封件，并將這些密封件固定在不同的方位，用于和旋轉的每個吸附單元進行觸摸，以完成氣體的切換。這種改動，無疑會添加設備制作的難度。尤其是密封件，***內很少生產，底子依托進口。

 

（2）不少轉輪的脫附都是選用高溫（180℃~200℃）脫附，這不只造成了動力糟蹋，也不利于資源收回。即便為了與后續的催化燃燒相銜接，也沒必要選用高溫去脫附。可以選用低溫脫附后對脫附氣再加熱，這樣就能完成節能。因為此刻省去了對整個吸附體系加熱的能量，一起選用較低的溫度脫附，也省去了對床層進行冷卻的能量。

 

    這兒順便提示一下：關于含氯的揮發性有機物，在選用轉輪濃縮進行處理后，不行再進行催化燃燒，因為那樣將會發生毒性更強的光氣或二噁英！

 

（3）有人以為，因為沸石轉輪的脫附比熱相對較低的空氣或工業氮氣作為脫附介質，有必要依托脫附才干保證較高的再生功率。但這種觀念是根據“溫度越高脫附作用越***”的過錯脫附規則的知道。實踐生產中，脫附功率與脫附溫度并不存在必定的正相關，即不同的吸附質均存在對應的抱負脫附溫度，而這一溫度點與燃燒所需的溫度吸附質的沸點并不存在直接相關。

 

2  剖析及總結

 

轉輪不管從結構仍是運轉方面，都存在可以改善的當地，但***應該改善的當地是吸附劑。眾所周知，分子篩的吸附容量要比活性炭差得多，且活性炭自身歸于非極性吸附劑，疏水功能遠***于沸石。假如將分子篩改成活性炭吸附劑，在同等條件下，其濃縮比會成倍地進步。轉輪之所以選用沸石分子篩作吸附劑，主要是使用其不同類型的分子篩可以吸附不同物質的***性，此外，還使用了其在高溫下依然具有較***的吸附能力。

 

假如在炭基吸附劑上進行挑選或改性處理，使活性炭具有與分子篩附近的功能***色，如：消除活性炭上的活性點以防止其低溫催化帶來的運轉安全隱患；改動活性炭的孔徑巨細及散布等，以增強其對不同VOCs分子的吸附功能。實踐上，現在市面上現已呈現了這種活性炭，如用于油氣收回的中孔活性炭、韓***的專用活性炭等。假如結合吸附質的分子動力學直徑，依照孔徑巨細進行分類，別離制成模塊，用這些模塊規劃成固定床，則會收到比轉輪還要***的作用。

 

綜上所述，沸石轉輪之所以可以在短時刻內對活性吸炭固定床的濃縮工藝發生沖擊，除了商業上的考量之外，根本原因是因為轉輪的運轉***色和吸附劑類型更合適粗豪的脫附