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沸石轉輪吸附技術的研究

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沸石轉輪吸附技術的研究

發布日期:2019-08-29 作者: 點擊:

VOCs(揮發性有機化合物)來源廣泛,對人體和環境的危害大。随着我國新環保法規的頒布,對VOCs有機廢氣的排放限制要求也日趨嚴格,治理VOCs污染正在全面展開,VOCs污染治理技術也在不斷提升,其中“轉輪濃縮-催化燃燒”工藝以技術優勢得到了業主的青睐。國内目前采用的轉輪技術和設備絕大部分是從日本進口或采用日本技術生産的,在國内運行情況良好,主要是處理VOCs的能力較強,在處理複雜成分的VOCs中表現出優越的性能,已成為治理VOCs污染的主力設備之一。


1轉輪技術存在的問題

與普通的固定床吸附器相比,沸石轉輪(簡稱轉輪)的優勢是占地面積較小,尤其是筒式轉輪,由于其将廢氣的預處理、吸脫附、催化燃燒幾道工序組合在一起,成為一套廢氣處沸石濃縮轉輪生産理的集成裝置,因而更具優越性。但轉輪并不是在任何情況下都可以采用。在采用轉輪處理VOCs時,要從技術原理上對轉輪進行分析,這樣才能正确選擇和使用轉輪。


從吸附的原理上看,轉輪仍然是遵從經典的吸附理論。因此,轉輪的運行程序仍然是吸附-脫附(zai生)-冷卻-再吸附。


但轉輪并不是對所有的氣體都能處理。


對一些不易處理的廢氣,如易聚合的烯烴炔烴組分(脫附時容易聚合堵塞)、苯乙烯、塗裝行業UV漆的聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等,照樣無能為力。


為此,轉輪生産廠家在設計時都會要求用戶提供廢氣的成分和濃度,轉輪生産廠家隻有拿到這些數據後才能進行設計。


據日本東洋紡,設計處理裝置的基礎就是根據廢氣中各成分的分子動力學直徑,來選擇沸石分子篩的,然後再把适合廢氣成分的分子篩按比例搭配,制成轉輪的吸附層,這樣,轉輪就能準确地進行廢氣處理,達到用戶的要求。


但廠家的供貨周期都較長,這實際上也是一個制造加工精細化的問題。


“轉輪對廢氣能濃縮20~40倍”,但隻是個概念問題。如果廢氣濃度本來就很低,不要說濃縮到40倍,就是50倍60倍都是有可能的。如果廢氣濃度高,比如1000mg/m3,那恐怕連10倍的濃縮比也達不到。實際上因此,轉輪對廢氣的濃縮能力與自身的吸附容量有關。


“采用轉輪技術較易達标排放,而采用普通的吸附裝置,就很難做到達标。”其實是因為沒從吸附原理上去分析。任何一種吸附裝置都有吸附周期的問題,也就是說,任何一個吸附裝置都有破點的問題,如果吸附操作中在即将達到破點時才切換,當運行不穩定時,就很容易超标;但是如果在距離破點還有較長的時間就提前切換,就不會超标。所以,一般轉輪設定的吸附時間都會比達到破點的時間要短得多,因而很容易做到達标排放。


“轉輪可以采用高風速,處理能力大”,此說法也是概念問題。因為吸附的速度很高,可以接近化學反應的速度(約10-8s),所以,隻要吸附質與吸附劑一接觸,瞬間就會被吸附。因此,當廢氣濃度非常低時,廢氣在吸附層中停留很短的時間,就會完成吸附。因此,有觀點認為:廢氣通過床層的風速是由它的停留時間決定的,對濃度較稀的廢氣,可以采用較大的風速。


設計人員在設計轉輪風速時,肯定要根據氣體的濃度進行選擇。由于采用轉輪處理的廢氣濃度一般都較低,所以可以采用較大的風速。但轉輪的風速不是随意提升的,也要考慮阻力問題。因此,轉輪的吸附層厚度大也不會超過500mm。

沸石轉輪哪家好

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