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废气处理技术-转轮吸附VOCs技术的讨论

 
废气处理技术-转轮吸附VOCs技术的讨论
 
VOCs(挥发性有机化合物)来源广泛,对人体和环境的损害***。跟着我***新环保法规的公布,对VOCs有机废气的排放约束要求也日趋严厉,处理VOCs污染正在全面打开,VOCs污染处理技术也在不断进步,其间“转轮浓缩-催化燃烧”工艺以技术***势得到了业主的喜爱。***内现在选用的转轮技术和设备******部分是从日本进口或选用日本技术生产的,在***内运转状况杰出,主要是处理VOCs的才能较强,在处理杂乱成分的VOCs中表现出***胜的功能,已成为处理VOCs污染的主力设备之一。
 
1. 转轮技术存在的问题
与一般的固定床吸附器比较,沸石转轮(简称转轮)的******势是占地面积较小,尤其是筒式转轮,因为其将废气的预处理、吸脱附、催化燃烧几道工序组合在一起,成为一套废气处理的集成设备,因而更具***胜性。但转轮并不是在任何状况下都能够选用。在选用转轮处理VOCs时,必定要从技术原理上对转轮进行剖析,这样才能正确挑选和运用转轮。
 
从吸附的原理上看,转轮依然是遵照经典的吸附理论。因而,转轮的运转程序依然是吸附-脱附(再生)-冷却-再吸附。
 
但转轮并不是对一切的气体都能处理。
 
对一些不易处理的废气,如易聚合的烯烃炔烃组分(脱附时简单聚合阻塞)、苯乙烯、涂装职业UV漆的聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯等,照样力不从心。
 
为此,转轮生产厂家在规划时都会要求用户供给废气的成分和浓度,转轮生产厂家只需拿到这些数据后才能进行规划。
 
规划处理设备的基础便是依据废气中各成分的分子动力学直径,来挑选沸石分子筛的,然后再把合适废气成分的分子筛按份额调配,制成转轮的吸附层,这样,转轮就能***地进行废气处理,到达用户的要求。
 
但厂家的供货周期都较长,这实践上也是一个制作加工精细化的问题。
 
“转轮对废气能浓缩20~40倍”,但仅仅个概念问题。假如废气浓度原本就很低,不要说浓缩到40倍,便是50倍60倍都是有或许的。假如废气浓度高,比方1000mg/m3,那恐怕连10倍的浓缩比也达不到。实践上因而,转轮对废气的浓缩才能与自身的吸附容量有关。
 
“选用转轮技术较易合格排放,而选用一般的吸附设备,就很难做到合格。”其实是因为彻底没从吸附原理上去剖析。任何一种吸附设备都有吸附周期的问题,也便是说,任何一个吸附设备都有破点的问题,假如吸附操作中在行将到达破点时才切换,当运转不稳守时,就很简单超支;可是假如在间隔破点还有较长的时刻就提早切换,就不会超支。所以,一般转轮设定的吸附时刻都会比到达破点的时刻要短得多,因而很简单做到合格排放。
 
“转轮能够选用高风速,处理才干***”,此说法也是概念问题。因为吸附的速度极高,能够挨近化学反应的速度(约10-8s),所以,只需吸附质与吸附剂一触摸,瞬间就会被吸附。因而,当废气浓度十分低时,废气在吸附层中逗留很短的时刻,就会完结吸附。因而,有观念以为:废气经过床层的风速是由它的逗留时刻决议的,对浓度较稀的废气,能够选用较***的风速。
 
规划人员在规划转轮风速时,必定要依据气体的浓度进行挑选。因为选用转轮处理的废气浓度一般都较低,所以能够选用较***的风速。但转轮的风速不是随意进步的,也有必要考虑阻力问题。因而,转轮的吸附层厚度***也不会超越500mm。
 
此外转轮还存在以下缺乏:
 
(1)从结构上看,转轮虽属固定移动床的***域,但其与一般的固定床不同,转轮在运转时会将处理系统内一切部分的固定床都旋转起来,这就导致运转时的能耗会添加;把一般固定床用于气流切换的阀门变成了与吸附单元硬冲突的密封件,并将这些密封件固定在不同的方位,用于和旋转的每个吸附单元进行触摸,以完成气体的切换。这种改动,无疑会添加设备制作的难度。尤其是密封件,***内很少生产,底子依托进口。
 
(2)不少转轮的脱附都是选用高温(180℃~200℃)脱附,这不只造成了动力糟蹋,也不利于资源收回。即便为了与后续的催化燃烧相衔接,也没必要选用高温去脱附。能够选用低温脱附后对脱附气再加热,这样就能完成节能。因为此刻省去了对整个吸附系统加热的能量,一起选用较低的温度脱附,也省去了对床层进行冷却的能量。
 
这儿顺便提示一下:关于含氯的挥发性有机物,在选用转轮浓缩进行处理后,不行再进行催化燃烧,因为那样将会发生毒性更强的光气或二噁英!
 
(3)有人以为,因为沸石转轮的脱附比热相对较低的空气或工业氮气作为脱附介质,有必要依托脱附才干保证较高的再生功率。但这种观念是根据“温度越高脱附作用越***”的过错脱附规则的知道。实践生产中,脱附功率与脱附温度并不存在必定的正相关,即不同的吸附质均存在对应的理想脱附温度,而这一温度点与燃烧所需的温度吸附质的沸点并不存在直接相关。
 
2.剖析及总结
 
转轮不管从结构仍是运转方面,都存在能够改善的当地,但***应该改善的当地是吸附剂。众所周知,分子筛的吸附容量要比活性炭差得多,且活性炭自身归于非极性吸附剂,疏水功能远***于沸石。假如将分子筛改成活性炭吸附剂,在同等条件下,其浓缩比会成倍地进步。转轮之所以选用沸石分子筛作吸附剂,主要是使用其不同类型的分子筛能够吸附不同物质的***性,此外,还使用了其在高温下依然具有较***的吸附能力。
 
假如在炭基吸附剂上进行挑选或改性处理,使活性炭具有与分子筛附近的功能***色,如:消除活性炭上的活性点以防止其低温催化带来的运转***隐患;改动活性炭的孔径巨细及散布等,以增强其对不同VOCs分子的吸附功能。实践上,现在市面上现已呈现了这种活性炭,如用于油气收回的中孔活性炭、韩***的专用活性炭等。假如结合吸附质的分子动力学直径,依照孔径***小进行分类,别离制成模块,用这些模块规划成固定床,则会收到比转轮还要***的作用。
 
综上所述,沸石转轮之所以能够在短时刻内对活性吸炭固定床的浓缩工艺发生冲击,除了商业上的考量之外,根本原因是因为转轮的运转***色和吸附剂类型更合适粗豪的脱附条件和操控形式。如能够对VOCs脱附规则、活性炭改性和复配技术进行更深化的研讨,开宣布一种集成设备,再在智能化方面做些研制,能够信任,活性炭固定床毫无疑问是处理VOCs污染更理想的挑选。
 

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