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VOCs废气治理“沸石转轮”该如何选择?

作者:admin时间:2020-11-12 09:31 次浏览

信息摘要:

工业生产过程中的很多工艺流程会释放对人体健康及环境有害的挥发性有机化合物(VOCs)。目前,越来越多国家制订了严格的环境法规,强制要求含有VOCs气体必须妥善处理之后才能排放到...

工业生产过程中的很多工艺流程会释放对人体健康及环境有害的挥发性有机化合物(VOCs)。目前,越来越多国家制订了严格的环境法规,强制要求含有VOCs气体必须妥善处理之后才能排放到大气中。对企业而言,在整个生产过程中以最低的投入成本、能耗及最少的二次污染物来满足法律法规的要求至关重要,这也是企业社会责任感及可持续性发展理念的充分体现!我国是一个沸石资源丰富的国家,目前,发现沸石岩的省份已超过21个。

人们利用天然沸石滤料的吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等特点,将沸石广泛应用于农业、畜牧业及工业等领域,尤其是对于VOCs废气治理吸附效果十分显著。我国沸石资源如此丰富,为何有很多企业还是比较青睐外国的沸石转轮呢?难道外国的月亮真的比咱大中华的圆?虽然原材料相同,但不同的生产工艺和研究,导致结果也是千差万别。那么到底如何选购沸石转轮呢?在这里广东天辰小编凭着自己的经验给大家分享一下,大家可以作个参考或者讨论。如有写得不好的地方请多多包涵。
 
“沸石转轮”该如何选择?
1.选择沸石含有率高的
沸石含有率直接决定了吸附效率,所以沸石含有率至关重要。
 
2.选择疏水性好的
沸石的吸附性能好不好,不仅要看其比表面积是否足够大,还要看疏水性是否卓越,尤其是在废气湿度大于60%的环境下,更是考验沸石的疏水性,疏水性差的沸石易堵塞细孔,从而降低吸附效率。因此为了保证吸附性能,比表面积和疏水性缺一不可。
 
3.选择脱附效率高的
沸石的净化效率高不高,不能只看吸收性,脱附功能也相当重要。若脱附功能不能达到近乎完全的话,久而久之就会非常影响沸石的吸附效率,直接影响沸石的使用寿命。而沸石耐高温,脱附温度较高,不会发生反应热。采用天然沸石,结合实际应用需求,将沸石设计成筒式和盘式,用户可根据废气中VOCs的性状、成分以及风量选用不同形式的沸石。大家看了,是不是感觉条件很苛刻呢?其实能够达到以下条件,这些问题都能迎刃而解。
 
沸石分子筛的工作原理:

1.1沸石分子筛的性能特点:
沸石分子筛是一种铝硅酸金属盐的多微孔晶体,由硅氧四面体和铝氧四面体通过共享氧原子相互连接形成骨架结构,其表面为固体骨架,内部为多微孔的筛状构造。内部孔穴之间有孔道相互连接,其孔径相同,分布非常均一,分子筛依据其内部孔穴的大小,可对分子进行选择性吸附。沸石分子筛具有很大的比表面积(300~1000m2/g),内部孔穴有强大的库仑场和极性,因此,对吸附质分子的吸附能力很强,远超过其他类型的吸附剂,即使在较高的温度和较低的吸附质分压(或浓度)下,仍有很高的吸附容量,是一种高性能的分离吸附材料。
 
通过对沸石分子筛进行表面改性,去除结晶中的铝原子,可消除其亲水的极性,从而形成疏水性沸石分子筛。它不仅具有一般沸石分子筛的共性,在相对湿度达到80%时,都能保持几乎不吸附水的特点,即使对于含水的空气,也能够选择地吸附所需的物质,并且吸附量几乎不受影响。疏水性沸石由无机氧化物组成,具有不可燃性,在900℃下焙烧2h,其结晶度仍保持不变,故热稳定性极高,可反复通过加热来实现脱附再生,并保证较长的使用寿命。
 
1.2沸石转轮浓缩系统的原理及构成
沸石转轮浓缩系统的关键部件是吸附轮(转轮),转轮由疏水性沸石吸附介质与陶瓷纤维加工成波纹状膜片,再卷制形成蜂巢状的圆筒形框架结构,其中部安装有旋转轴承。转轮的机械结构上,装有耐VOCs腐蚀、耐高温的材料制成的气体密封垫,将转轮隔离成三个区域:吸附处理区、再生脱附区、冷却区。
 
全套设备主要由以下部分组成:废气过滤器、沸石转轮、排气风机、RTO焚化系统、热交换器、自动控制系统。
 
目前,最大型号的单只沸石转轮,废气处理量可达到100000m3/h,能够将废气中的VOCs浓度提高5~20倍。
 
待处理(附带溶剂)空气经过沸石转轮时,气流中的VOCs被疏水沸石吸附。随后洁净的空气通过转轮排放到大气中。
 
沸石转轮不停旋转,将吸附的VOCs转到脱附区域。在脱附区域内,吸附在沸石转轮上的VOCs被一股加热的气流脱附,这股气流占总处理风量的5~10%。之后,已脱附的转轮转回处理区域。
 
通常情况下,浓缩的VOCs会被传输到氧化燃烧系统,VOCs将会被分解成水蒸气及二氧化碳。VOCs的能量被用于氧化(燃烧)过程,从而进一步减少了所需燃料。
 
图中数字为举例
 
 
1.3免维护 自清洁 无泄漏
沸石转轮系统采用了沸石及其他机材料合成的波纹状矿物纤维基材制成的,具有物理完整性、硬度及足够的柔韧性,能承受很高的热应力。此外,沸石转轮能承受高达593.33°C的高温,经过转轮蜂窝的空气流均匀、低速、并且压降很低(低于300Pa)。
 
该系统只有少量运动部件,也没有吸附剂磨损,可以长时间连续运作,保证产出稳定。转轮配有的密封圈摩擦系数极小,可以完全避免泄漏。
 
系统中还可添加热交换器用于预热浓缩的VOCs,为沸石转轮提供其脱附所需的热量,提高燃料效率。
 
沸石转轮
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