工艺原理:转轮吸附+催化燃烧
本工艺采用沸石分子筛吸附净化,配以热空气脱附 ,浓缩后的 VOC 采用催化燃烧方式处理,满足达标排放的要求。
工作过程如下:正常工作状态下,废气在引风机作用下,通过转轮吸附后达标排放;(净化过程)
吸附 时间后,对分子筛进行热空气脱附 ,以恢复其吸附性能。( 过程)
脱附下来的 VOC 分子通过催化燃烧 分解后再排放(燃烧过程)
介质 利用 CTO 余热,无需额外能量。
分子筛沸石转轮系统运行的影响因素及设计同+催化燃烧技术技术原理
一、分子筛沸石转轮系统运行的影响因素及设计
废气工况和转轮运行工况是影响分子筛沸石转轮吸附性能的重要参数。行业和生产工艺不同,VOCs排放废气的温度、湿度、浓度、VOCs成分各不相同。不同来源的VOCs具有显著的差异,即使是出自某一特定的来源,随着生产的运行及波动,排出的VOCs也会出现风量和浓度的波动。对于分子筛沸石转轮而言,针对工况的变化,可以调整转轮运行参数(转速、浓缩比等),从而改变治理负荷,降低成本,提高治理效率。
1温度
分子筛吸附VOCs是一个放热过程,较低的温度有助于气体吸附,因此,一般情况下,进气温度不超过40℃。
2相对湿度
分子筛吸附废气时,废气中的水分会与VOCs形成竞争吸附,因此,为提高吸附效率,需控制废气中的水含量,一般相对湿度不超过80%。
3VOC、废气浓度和成分分子筛沸石转轮选型时,应考虑VOCs浓度和成分。一般而言,VOCs浓度高或含有极性小分子时,应选择直径较大的分子筛沸石转轮。
4转轮浓缩比吸附风流量和脱附风流量的比值即为转轮浓缩比。适宜的浓缩比可以在废气排放达标的同时,降低催化燃烧系统的能耗。对于特定工况而言,存在较佳浓缩比。实际运行时,如果浓缩比小于较佳浓缩比,则脱附气体中VOCs浓度较低,催化燃烧系统能耗增加。如果浓缩比大于较佳浓缩比,则不能完全脱除吸附的VOCs,使得净化效率下降,容易导致废气排放超标。
二、催化燃烧RCO+催化燃烧技术技术原理
转轮吸附是由转轮技术演化而来,催化燃烧CO技术已被大量用于日本、美国、欧洲等低浓度大风量VOCs的治理中,而在我国的台湾地区也得到了很好的应用。由于境外转轮技术发展较早,因此技术较为先进,总体来说,催化燃烧RCO的生产技术还掌握在境外的企业手中。
转轮常用吸附剂:
(1)吸附剂种类
吸附材料是转轮技术的核心,常用的有活性炭和催化燃烧RCO两种。活性炭有丰富的微孔,较大的比表面积,吸附能力强,速度快,被广泛用于转轮技术中。活性炭作为吸附剂处理废气时,其吸附容量大,成本低,但是其孔道易堵塞,并且活性炭本身具有一定的可燃性,在脱附时易着火,会构成一定的隐患,不符合生产的要求,在实际的应用中会受到影响。
不同类型的分子筛的骨架结构和孔径大小也存在较大的差异,而分子筛的骨架结构具有程度范围内的可变性,因此一些分子动力学直径略大于孔径的分子也可以被其吸附,但是吸附速率和吸附容量会明显减小。由于结构中具有阳离子,并且其骨架结构带负电荷,因此是分子筛自身带有极性。催化燃烧RCO的阳离子会产生强正电场,以此来吸引极性分子的负极中心,或者可极化的分子经催化燃烧RCO静电诱导后极化。因此,催化燃烧RCO能够吸附极性较强或较易极化但动力学直径略大于其孔道尺寸的分子。由于分子筛具有特殊的孔道结构使其具有特殊的性能,于高温低压的条件下也能够发挥其吸附能力。目前常被用来吸附的分子筛种类有13X,NaY,丝光沸石和ZSM一5等。
2催化燃烧RCO原理介绍
研究得出:若是将加工好的波纹形以及平板形陶瓷纤维纸采用无机粘合的方式做成蜂窝状的转轮,然后再将具有吸水性的沸石涂抹在这个转轮的通道上,该转轮就成为了吸附性转轮,经过实验证明,该吸附性转轮对于VOCs的净化处理十分。
催化燃烧RCO浓缩区可分为处理区、区、冷却区三部分,浓缩转轮在各个区内连续运转。
VOCs有机废气通过前置过滤器过滤后,再通过浓缩转轮装置的处理区。在处理区VOCs被吸附剂吸附去除,净化后的空气从浓缩转轮的处理区排出。吸附在浓缩转轮中的有机废气VOCs,在区经热风处理而被脱附、浓缩到5一巧倍的程度。浓缩转轮在冷却区被冷却,经过冷却区的空气,加热后作为空气使用,达到净化节能的效果。催化燃烧RCO结构如图所示。
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