治理VOCs的新工藝—沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒
VOCs的品種繁復、成分雜亂、性質各異,在許多情況下選用一種凈化技術往往難以到達治理要求,且不經濟。運用不同單元治理技術的***勢,選用組合治理工藝,不僅可滿意排放要求,并且可下降凈化設備的運轉費用。因此,在有機廢氣治理中,選用兩種或多種凈化技術的組合工藝得到了迅速發展。沸石轉輪濃縮技術便是針對低濃度VOCs的治理而發展起來的一種新技術,與催化燃燒或高溫燃燒進行組合,形成了沸石轉輪吸附濃縮+燃燒技術。
技術研討現狀
蜂窩轉輪吸附+催化燃燒處理技術是20世紀70年代由日本創造的一種有機廢氣處理系統,吸附設備是用分子篩、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輪,吸附與脫附氣流的流向相反,兩個進程一起進行。這種系統在20世紀80年代初被我***引進和拷貝,但因為吸附元件(蜂窩轉輪)以及系統要害部位銜接技術都不過關,吸附與脫附的竄風問題未得到底子處理,設備功能不穩定,因此***內運用較少,一向未能得到推行。
20世紀80年代末研發設計了固定床吸附+催化燃燒處理系統。該系統是將吸附材料裝填在固定床中,再將吸附床與催化燃燒設備組合成凈化處理系統。該工藝系統的原理與上述蜂窩轉輪吸附+催化燃燒技術底子相同,但因為單件吸附床的吸附與脫附再生進程分隔進行,在操作上克服了蜂窩轉輪凈化系統吸、脫附易串氣的缺陷。經不斷改進,系統配置愈加合理,凈化效率高,運轉節能作用顯著,在技術上到達***際先進水平。該工藝系統十分合適處理***氣體量、低濃度的VOCs廢氣,其單套系統的廢氣處理量能夠從幾千m3/h到十幾萬m3/h。該技術是我***真實自主立異的VOCs廢氣治理工藝,自1989年初次在***內推行,到現在已有數百套該類系統與設備在運用。已經成為***內工業VOCs廢氣治理的主流產品之一,并估計在未來仍將有很***的運用遠景。
運用催化燃燒法進行工業有機廢氣治理,已遍及運用于轎車噴涂、磁帶制作和飛機零部件噴涂等。催化燃燒技術將蒸發出來的很多有機溶劑充沛燃燒。催化劑選用多孔陶瓷載體催化劑,催化前的預熱溫度視VOCs品種而不同:聚氨酯380℃~480℃,聚酯亞胺480℃~580℃;有機物濃度約1600mg/m3,凈化效率平均為99%。
轉輪濃縮+催化燃燒新工藝
1技術概略針對現行各種辦法在處理低濃度、***風量的VOCs污染物時存在的設備出資***、運轉本錢高、去除效率低一級問題,***內企業研發了一種用于處理低VOCs濃度、***風量工業廢氣的高效率、安全的處理工藝。該辦法的底子構思是:選用吸附別離法對低濃度、***風量工業廢氣中的VOCs進行別離濃縮,對濃縮后的高濃度、小風量的污染空氣選用燃燒法進行分化凈化,通稱吸附別離濃縮+燃燒分化凈化法。具有蜂窩狀結構的吸附轉輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個區的殼體中,在調速馬達的驅動下以每小時3~8轉的速度緩慢反轉。吸附、再生、冷卻三個區別離與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風道相銜接。并且,為了避免各個區之間竄風及吸附轉輪的圓周與殼體之間的空氣走漏,各個區的分隔板與吸附轉輪之間、吸附轉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的污染空氣由鼓風機送到吸附轉輪的吸附區,污染空氣在通過轉輪蜂窩狀通道時,所含VOCs成分被吸附劑所吸附,空氣得到凈化。跟著吸附轉輪的反轉,挨近吸附飽和狀態的吸附轉輪進入到再生區,在與高溫再生空氣觸摸的進程中,VOCs被脫附下來進入到再生空氣中,吸附轉輪得到再生。再生后的吸附轉輪通過冷卻區冷卻降溫后,返回到吸附區,完結吸附/脫附/冷卻的循環進程。因為該進程再生空氣的風量一般僅為處理風量的1/10,再生進程出口空氣中VOCs濃度被濃縮為處理空氣中濃度的10倍,因此,該進程又被稱為VOCs濃縮除掉進程。
1號風機帶動含VOCs廢氣通過轉輪a區域,a區域為吸附區,依據不同的方針物可在轉輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區域隨轉輪滾動來到b區域進行脫附。流經傳熱1的高溫氣流將吸附于轉輪上的VOCs脫附下來,并通過傳熱2到達起燃溫度,隨后進入催化燃燒室進行催化氧化反響。因為轉輪脫附之后又要進行吸附,所以在脫附區域周圍設冷卻區域c,以空氣進行冷卻,冷卻之后的溫空氣經傳熱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,設置***三方冷卻線路用于催化燃燒室的緊迫降溫。整個系統由2個監控系統組成,PC1擔任監控催化燃燒室、傳熱器的溫度(其內部設電輔熱設備以平衡溫度動搖),PC2擔任風機操控,依據實際情況調理進氣流量。PC2歸于PC1的子級系統,當PC1監測到溫度動搖超越答應規模時馬上將信息傳遞給PC2,PC2將收到的信息轉成指令傳遞給各風機。
2新工藝的***點
(1)吸附區旁路內循環的樹立。當廢氣通過吸附區吸附后不合格,進入旁路內循環,再次進行吸附處理。此旁路內循環的底子思路為消除現有污染再吸納新的污染。
(2)冷卻風旁路樹立。在工況十分雜亂的情況下,VOCs濃度有或許陡然升高,此刻將部分冷卻風引進到吸附區以下降脫附風量,一起在傳熱2后彌補新風,以維系進入催化反響器的風量在預設規模以內。此旁路的底子思想是以新風對高濃度VOCs進行稀釋,因此從作用上看,此法也會延伸治理時刻。
(3)與傳統工藝比較,該整個系統選用引風機設計,便于對旁路的調控。去掉給催化燃燒設備用的降溫鼓風機,此機治標不治本,改為在轉輪部分操控VOCs濃度。
(4)催化燃燒室去掉電輔熱系統,改由傳熱2對空氣加熱到VOCs起燃溫度,并運用反響放熱使催化燃燒室溫度穩定在500℃~600℃規模內。
(5)轉輪轉速易調,則在2的情況下能夠恰當進步轉輪轉速,削減單位面積轉輪單位時刻內吸附VOCs的量,然后保障系統的安全。