沸石转轮浓缩吸附设备

日期:2022-09-27



  沸石转轮浓缩吸附设备采用吸附-脱附-浓缩焚化三项连续程序,主要用于有机废气的治理,特别适合于大风量,低浓度场所。该吸附设备以陶瓷纤维为基材,做成蜂窝状的大圆盘轮状系统,轮子表面涂覆疏水性沸石做吸附剂。沸石转轮浓缩吸附设备主要由废气预处理系统、分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。转轮后一般有后处理系统,比较常见工艺为沸石转轮+RCO、沸石转轮+RTO、沸石转轮+CO。

  沸石转轮浓缩吸附设备的主体为一个装满吸附剂的旋转轮,其被划分为三个区域,即吸附区、再生区和冷却区。有机废气经鼓风机引入吸附区,其中的有机污染物被吸附,气体得到净化排出。随后,吸附剂转动到再生区,在与高温空气接触的过程中,VOCs被脱附下来并随再生空气流出,同时吸附剂获得再生。再生后的吸附剂先经过冷却区降温,然后转动到吸附区重新进行吸附。随着转轮的转动,吸附剂周期性地进行吸附、脱附和冷却,实现对有机废气的净化。

  (4)可处理大风量废气:每台沸石转轮净化处理风量可高达100000Nm3/h。

  (5)沸石转轮的旋转结构适用于连续操作条件,具有稳定的转速和一致的吸附-解吸风速,能连续操作,解吸浓度稳定。

  (6)运行功率低,年维护成本低:沸石转轮具有比其他净化处理设备更低的实施成本。

  (7)沸石转轮在处理低浓度有机废气时,连续运转、效率、稳定性均固定床系统。

  有机废气中含有较多的高沸点有机物则并不适合单独或直接使用沸石转轮吸附浓缩设备处理。高沸点VOCs虽然容易吸附于沸石转轮上,但由于沸石转轮吸附浓缩设备设计的考虑,通常会使得脱附高沸点VOCs的温度不足,所以往往造成脱附不易,且高沸点VOCs将蓄积在转轮上,占据吸附位置,影响沸石转轮吸附浓缩系统整体效能,含硫有机微粒亦会阻塞沸石转轮吸附表面,这两项因素成为沸石转轮吸附浓缩系统效率不佳的主要原因。

  废气的温度、湿度对沸石的吸附能力均具有重要影响。有机物在沸石上的吸附为物理吸附,温度越低越有利于吸附,因此一般规定进入装置的废气温度宜低于 40℃。对于沸点较高的有机物,沸石的吸附容量大,吸附温度可以适当提高。

  如果废气的温度过高,需要采用转轮进行浓缩处理时,必须先采用换热等方式进行降温处理。

  沸石转轮中所用的沸石材料为硅铝分子筛,通常吸水能力很强,在装入转轮之前需要对其进行疏水改性处理,以降低对水的吸附能力,从而提高对有机物的吸附能力,但难以做到完全疏水,成型后还是会具有一定的吸水能力。

  废气的湿度越高,对水分的吸附能力越强,对有机物的吸附能力影响越大,当废气湿度超过80%时,对水的吸附能力会迅速提高,因此一般规定进入沸石转轮的废气相对湿度应低于80%。当废气的相对湿度超过80%时,可采用降温除湿、升温降湿(降低相对湿度)等方式进行处理。

  废气中的细颗粒物会附着在沸石蜂窝体中,使吸附层的阻力增加,对沸石的吸附能力产生明显影响。特别是喷涂废气中的漆雾对沸石吸附能力的影响非常大,漆雾黏附在沸石表面,堵塞吸附通道,使有机物难以扩散到材料内部,沸石的吸附能力快速衰减。同时,由于漆雾的可燃性强,在采用热空气进行沸石再生时易发生爆燃等安全事故。因此,在废气进入吸附层之前需要对颗粒物进行过滤处理,进入转轮的废气中的颗粒物含量要尽可能低,在工程技术规范中规定颗粒物浓度不应超过 1mg/m³。

  苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲醛等易聚合的化合物吸附到沸石上后会发生聚合反应而难以脱附下来,沸点大于220℃的物质(如三乙醇胺、邻苯二甲酸酯类等)吸附到沸石上后也会造成脱附困难。上述物质均会造成沸石失活,因此不适合采用沸石转轮进行处理。

  沸石转轮浓缩吸附设备适用于化工、涂装、塑料、橡胶、制药、印刷、家具、纺织印染、涂布、涂料、半导体制造、新材料、新能源等行业产生低浓度大风量有机废气处理,可处理有机物质种 类包括苯类、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类、醇类、烷类、烃类等。

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