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治理VOCs新工藝：沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒

　　VOCs的種類繁多、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，在很多情況下采用一種凈化技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求，且不經(jīng)濟(jì)。利用不同單元治理技術(shù)的優(yōu)勢，采用組合治理工藝，不僅可滿足排放要求，而且可降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。因此，在有機(jī)廢氣治理中，采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)就是針對低濃度VOCs的治理而發(fā)展起來的一種新技術(shù)，與催化燃燒或高溫焚燒進(jìn)行組合，形成了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒工藝。

　　一、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒工藝
　　1、工藝技術(shù)概況
　　該工藝采用吸附分離法對低濃度、大風(fēng)量工業(yè)廢氣中的VOCs進(jìn)行分離濃縮,對濃縮后的高濃度、小風(fēng)量的污染空氣采用燃燒法進(jìn)行分解凈化，通稱吸附分離濃縮+燃燒分解浄化法。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(gè)區(qū)；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(shí),所含VOC成分被吸附劑所吸附,空氣得到凈化。隨著吸附轉(zhuǎn)輪的回轉(zhuǎn),接近吸附飽和狀態(tài)的吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)入到再生區(qū),在與高溫再生空氣接觸的過程中,VOC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)輪經(jīng)過冷卻區(qū)冷卻降溫后,返回到吸附區(qū),完成吸附附冷卻的循環(huán)過程;該過程又被稱為VOCs濃縮除去過程，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒工藝流程見下圖。

　　二、沸石轉(zhuǎn)輪吸附的影響因素

　　1.濃縮比

　　轉(zhuǎn)輪通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體,因此濃縮比是轉(zhuǎn)輪性能的一個(gè)重要指標(biāo),定義為進(jìn)氣流量與再生風(fēng)流量的比值,低濃縮比雖然可以保證高去除效率,但増加再生風(fēng)量的可時(shí)也増加了脫附能耗,而且濃縮氣體的濃度亦隨著脫附風(fēng)量的增加而降低。因此,在確保系統(tǒng)設(shè)定的去除率前提下,合理選擇濃縮比至關(guān)重要。

　　2.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速

　　吸附與脫附在轉(zhuǎn)輪運(yùn)行周期中是同步進(jìn)行的,兩者互為影響并共同決定轉(zhuǎn)輪的去除效率,而轉(zhuǎn)速的大小意味著床吸附和脫附時(shí)間長短。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)速時(shí),相應(yīng)的運(yùn)行周期變長,其脫附區(qū)的再生充分,但是其相對吸附能力隨著轉(zhuǎn)速的減小而減小。

　　3.再生風(fēng)溫度

　　吸附劑的解析再生存在一個(gè)特征溫度(清洗溫度),高于該溫度可以獲得更快的解析速率,同時(shí)消耗更小的脫附風(fēng)量。

　　4.進(jìn)氣參數(shù)

　　進(jìn)氣濕度，實(shí)際工程中,有機(jī)廢氣一般都含有水分,部分相對濕度甚至達(dá)到80%。而水分可能與污染物形成吸附競爭,占據(jù)轉(zhuǎn)輪吸附空間而降低污染物去除效率,因此抗?jié)裥允呛饬课叫阅艿闹匾笜?biāo)之一。

　　5.進(jìn)氣流速

　　在一定條件下,轉(zhuǎn)速與進(jìn)氣流速成正比，當(dāng)進(jìn)氣流速提高時(shí),轉(zhuǎn)速應(yīng)相應(yīng)提高,如果轉(zhuǎn)速未根據(jù)流速進(jìn)行相應(yīng)提高,運(yùn)行值低于轉(zhuǎn)速其相對吸附能力，進(jìn)氣流速隨著轉(zhuǎn)速的減小而減小。

　　四、沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒工藝的關(guān)鍵點(diǎn)

　　1.沸石型號的選擇及性能研究

　　疏水性沸石轉(zhuǎn)輪的研制，需要把其加工成波紋形和平板形陶瓷纖維紙用無機(jī)黏合劑黏接在一起后卷成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪，并將疏水性分子篩涂敷在蜂窩狀通道的表面制成吸附轉(zhuǎn)輪，應(yīng)用于工業(yè)廢氣中VOCs的凈化處理過程。

　　2.轉(zhuǎn)輪工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　濃縮比:轉(zhuǎn)輪通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體，因此濃縮比是轉(zhuǎn)輪性能的一個(gè)重要指標(biāo)，定義為進(jìn)氣流量與再生風(fēng)流量的比值。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速:吸附與脫附在轉(zhuǎn)輪運(yùn)行周期中是同步進(jìn)行的，兩者互相影響并共同決定轉(zhuǎn)輪的去除效率，而轉(zhuǎn)速的大小意味著吸附和脫附時(shí)間長短。再生風(fēng)溫度:吸附劑的解析再生存在一個(gè)特征溫度(清洗溫度)，高于該溫度可以獲得更快的解析速率同時(shí)消耗更小的脫附風(fēng)量。此外，催化劑也是一個(gè)重要的因素，選擇具有優(yōu)良的低溫活性，并適應(yīng)較高空速的催化劑，直接關(guān)系到裝置的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

　　隨著新型吸附劑的開發(fā)及沸石轉(zhuǎn)輪制作技術(shù)、密封技術(shù)的提高，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒工藝技術(shù)將會在更大范圍、更多的行業(yè)得到應(yīng)用。