治理VOCs的新工藝—沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒
VOCs的品種繁復(fù)、成分雜亂、性質(zhì)各異，在許多情況下選用一種凈化技術(shù)往往難以到達(dá)治理要求，且不經(jīng)濟(jì)。運(yùn)用不同單元治理技術(shù)的***勢，選用組合治理工藝，不僅可滿意排放要求，并且可下降凈化設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費用。因此，在有機(jī)廢氣治理中，選用兩種或多種凈化技術(shù)的組合工藝得到了迅速發(fā)展。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)便是針對低濃度VOCs的治理而發(fā)展起來的一種新技術(shù)，與催化燃燒或高溫燃燒進(jìn)行組合，形成了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+燃燒技術(shù)。
技術(shù)研討現(xiàn)狀
蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代由日本創(chuàng)造的一種有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，吸附設(shè)備是用分子篩、活性碳纖維或含碳材料制備的瓦楞型紙板拼裝起來的蜂窩轉(zhuǎn)輪，吸附與脫附氣流的流向相反，兩個進(jìn)程一起進(jìn)行。這種系統(tǒng)在20世紀(jì)80年代初被我***引進(jìn)和拷貝，但因為吸附元件(蜂窩轉(zhuǎn)輪)以及系統(tǒng)要害部位銜接技術(shù)都不過關(guān)，吸附與脫附的竄風(fēng)問題未得到底子處理，設(shè)備功能不穩(wěn)定，因此***內(nèi)運(yùn)用較少，一向未能得到推行。
20世紀(jì)80年代末研發(fā)設(shè)計了固定床吸附+催化燃燒處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將吸附材料裝填在固定床中，再將吸附床與催化燃燒設(shè)備組合成凈化處理系統(tǒng)。該工藝系統(tǒng)的原理與上述蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒技術(shù)底子相同，但因為單件吸附床的吸附與脫附再生進(jìn)程分隔進(jìn)行，在操作上克服了蜂窩轉(zhuǎn)輪凈化系統(tǒng)吸、脫附易串氣的缺陷。經(jīng)不斷改進(jìn)，系統(tǒng)配置愈加合理，凈化效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能作用顯著，在技術(shù)上到達(dá)***際先進(jìn)水平。該工藝系統(tǒng)十分合適處理***氣體量、低濃度的VOCs廢氣，其單套系統(tǒng)的廢氣處理量能夠從幾千m3/h到十幾萬m3/h。該技術(shù)是我***真實自主立異的VOCs廢氣治理工藝，自1989年初次在***內(nèi)推行，到現(xiàn)在已有數(shù)百套該類系統(tǒng)與設(shè)備在運(yùn)用。已經(jīng)成為***內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的主流產(chǎn)品之一，并估計在未來仍將有很***的運(yùn)用遠(yuǎn)景。
運(yùn)用催化燃燒法進(jìn)行工業(yè)有機(jī)廢氣治理，已遍及運(yùn)用于轎車噴涂、磁帶制作和飛機(jī)零部件噴涂等。催化燃燒技術(shù)將蒸發(fā)出來的很多有機(jī)溶劑充沛燃燒。催化劑選用多孔陶瓷載體催化劑，催化前的預(yù)熱溫度視VOCs品種而不同：聚氨酯380℃～480℃，聚酯亞胺480℃～580℃;有機(jī)物濃度約1600mg/m3，凈化效率平均為99%。
轉(zhuǎn)輪濃縮+催化燃燒新工藝
1技術(shù)概略針對現(xiàn)行各種辦法在處理低濃度、***風(fēng)量的VOCs污染物時存在的設(shè)備出資***、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢高、去除效率低一級問題，***內(nèi)企業(yè)研發(fā)了一種用于處理低VOCs濃度、***風(fēng)量工業(yè)廢氣的高效率、安全的處理工藝。該辦法的底子構(gòu)思是：選用吸附別離法對低濃度、***風(fēng)量工業(yè)廢氣中的VOCs進(jìn)行別離濃縮，對濃縮后的高濃度、小風(fēng)量的污染空氣選用燃燒法進(jìn)行分化凈化，通稱吸附別離濃縮+燃燒分化凈化法。具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的吸附轉(zhuǎn)輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個區(qū)的殼體中，在調(diào)速馬達(dá)的驅(qū)動下以每小時3～8轉(zhuǎn)的速度緩慢反轉(zhuǎn)。吸附、再生、冷卻三個區(qū)別離與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風(fēng)道相銜接。并且，為了避免各個區(qū)之間竄風(fēng)及吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間的空氣走漏，各個區(qū)的分隔板與吸附轉(zhuǎn)輪之間、吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間均裝有耐高溫、耐溶劑的氟橡膠密封材料。含有VOCs的污染空氣由鼓風(fēng)機(jī)送到吸附轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)，污染空氣在通過轉(zhuǎn)輪蜂窩狀通道時，所含VOCs成分被吸附劑所吸附，空氣得到凈化。跟著吸附轉(zhuǎn)輪的反轉(zhuǎn)，挨近吸附飽和狀態(tài)的吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)入到再生區(qū)，在與高溫再生空氣觸摸的進(jìn)程中，VOCs被脫附下來進(jìn)入到再生空氣中，吸附轉(zhuǎn)輪得到再生。再生后的吸附轉(zhuǎn)輪通過冷卻區(qū)冷卻降溫后，返回到吸附區(qū)，完結(jié)吸附/脫附/冷卻的循環(huán)進(jìn)程。因為該進(jìn)程再生空氣的風(fēng)量一般僅為處理風(fēng)量的1/10，再生進(jìn)程出口空氣中VOCs濃度被濃縮為處理空氣中濃度的10倍，因此，該進(jìn)程又被稱為VOCs濃縮除掉進(jìn)程。
1號風(fēng)機(jī)帶動含VOCs廢氣通過轉(zhuǎn)輪a區(qū)域，a區(qū)域為吸附區(qū)，依據(jù)不同的方針物可在轉(zhuǎn)輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區(qū)域隨轉(zhuǎn)輪滾動來到b區(qū)域進(jìn)行脫附。流經(jīng)傳熱1的高溫氣流將吸附于轉(zhuǎn)輪上的VOCs脫附下來，并通過傳熱2到達(dá)起燃溫度，隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行催化氧化反響。因為轉(zhuǎn)輪脫附之后又要進(jìn)行吸附，所以在脫附區(qū)域周圍設(shè)冷卻區(qū)域c，以空氣進(jìn)行冷卻，冷卻之后的溫空氣經(jīng)傳熱1變成脫附用熱空氣。催化燃燒反響之后的熱氣流將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱1后排至空氣。為了避免催化燃燒室溫度過高，設(shè)置***三方冷卻線路用于催化燃燒室的緊迫降溫。整個系統(tǒng)由2個監(jiān)控系統(tǒng)組成，PC1擔(dān)任監(jiān)控催化燃燒室、傳熱器的溫度(其內(nèi)部設(shè)電輔熱設(shè)備以平衡溫度動搖)，PC2擔(dān)任風(fēng)機(jī)操控，依據(jù)實際情況調(diào)理進(jìn)氣流量。PC2歸于PC1的子級系統(tǒng)，當(dāng)PC1監(jiān)測到溫度動搖超越答應(yīng)規(guī)模時馬上將信息傳遞給PC2，PC2將收到的信息轉(zhuǎn)成指令傳遞給各風(fēng)機(jī)。
2新工藝的***點
(1)吸附區(qū)旁路內(nèi)循環(huán)的樹立。當(dāng)廢氣通過吸附區(qū)吸附后不合格，進(jìn)入旁路內(nèi)循環(huán)，再次進(jìn)行吸附處理。此旁路內(nèi)循環(huán)的底子思路為消除現(xiàn)有污染再吸納新的污染。
(2)冷卻風(fēng)旁路樹立。在工況十分雜亂的情況下，VOCs濃度有或許陡然升高，此刻將部分冷卻風(fēng)引進(jìn)到吸附區(qū)以下降脫附風(fēng)量，一起在傳熱2后彌補(bǔ)新風(fēng)，以維系進(jìn)入催化反響器的風(fēng)量在預(yù)設(shè)規(guī)模以內(nèi)。此旁路的底子思想是以新風(fēng)對高濃度VOCs進(jìn)行稀釋，因此從作用上看，此法也會延伸治理時刻。
(3)與傳統(tǒng)工藝比較，該整個系統(tǒng)選用引風(fēng)機(jī)設(shè)計，便于對旁路的調(diào)控。去掉給催化燃燒設(shè)備用的降溫鼓風(fēng)機(jī)，此機(jī)治標(biāo)不治本，改為在轉(zhuǎn)輪部分操控VOCs濃度。
(4)催化燃燒室去掉電輔熱系統(tǒng)，改由傳熱2對空氣加熱到VOCs起燃溫度，并運(yùn)用反響放熱使催化燃燒室溫度穩(wěn)定在500℃～600℃規(guī)模內(nèi)。
(5)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速易調(diào)，則在2的情況下能夠恰當(dāng)進(jìn)步轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，削減單位面積轉(zhuǎn)輪單位時刻內(nèi)吸附VOCs的量，然后保障系統(tǒng)的安全。
