沸石蜂窩分子篩
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沸石轉輪吸附濃縮技術原理

2020-06-15 17:33:58

沸石轉輪吸附濃縮技術原理


沸石轉輪吸附濃縮技術就是針對低濃度VOCs的治理而發展起來的一種新技術,與焚燒技術(催化燃燒或高溫焚燒)或冷凝技術進行組合,形成了“沸石轉輪吸附濃縮+焚燒技術”和“沸石轉輪吸附濃縮+冷凝回收技術”。


低濃度、大風量的VOCs排放在目前我國的有機廢氣汙染中占了很大的比例,吸附濃縮技術是低濃度廢氣治理中最為經濟有效的技術途徑,從一些大型和較大型企業的經營情況分析,吸附濃縮-催化燃燒集成技術所占比例很大,占到全部項目數量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附濃縮+催化燃燒技術”,近十多年來在我國的工業VOCs淨化中占有主導地位,但經過多年來的運行實踐,該工藝存在一些明顯的缺陷:


(1)之前主要采用活性炭材料(蜂窩活性炭、顆粒活性炭和活性碳纖維)作為吸附劑,而活性炭材料在采用熱氣流再生時的安全性較差,當再生熱氣流的溫度達到100℃以上時,吸附床容易著火。


(2)采用熱氣流吹掃再生活性炭,因為再生溫度低,當脫附周期完成後部分高沸點化合物不能徹底脫附,會在活性炭床層中積累而使其吸附能力下降。由於存在安全性問題,通常的再生溫度不能超過120℃。因此對於沸點高於120℃的有機物,如三甲苯等則不能利用該工藝進行淨化。


(3)通常活性炭具有很強的吸水能力,當廢氣濕度較高(超過60%)時,對有機物的淨化能力將會迅速下降,在處理高濕度的廢氣時床層的淨化效率較低。


鑒於以上存在的問題,在吸附濃縮工藝中,國外主要采用疏水型蜂窩分子篩(蜂窩沸石)作為吸附劑,移動式的沸石轉輪作為吸附裝置。與“固定床吸附濃縮+催化燃燒裝置”相比,具有一些明顯的優勢:


(1)采用沸石作為吸附劑,安全性能好,采用熱氣流再生時不易發生著火現象。


(2)采用沸石作為吸附劑,再生溫度可以提高,適用於從低沸點到高沸點各種VOCs的淨化。


(3)設備阻力低,運行成本低。


(4)吸附後尾氣中有機汙染物的濃度穩定,便於控製。


(5)設備體積和占地麵積小。


矽鋁分子篩本身是一類強極性物質,對空氣中的水分具有極強的選擇性吸附能力。采用沸石作為吸附劑,關鍵在於沸石的疏水改性技術可以提高其對有機化合物的選擇性吸附能力。經過近年來的不斷努力,我國在疏水型蜂窩分子篩的生產技術上已經取得了突破,打破了美、日等國家在該技術上的壟斷。由於我國的應用市場廣泛,因此沸石轉輪吸附濃縮技術在今後將會成為國內低濃度VOCs治理的關鍵技術。


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