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沸石转轮rto的处理与优点

2021-06-15 17:01:20

沸石转轮rto之处理单元如下:

【1】热回收设备:将VOCs燃烧或氧化后之干净空气其温度高达500-700℃,将此部分空气经由热交换器将热能加以回收,同时将干净空气温度降低后将其导至转轮脱附区为转轮进行脱附作用;若温度太高则转轮可能发生燃烧,因此进入转轮之温度不可太高,一般会设置两段热回收设备并增设一鼓风机导入新鲜空气与燃烧后之空气混合,以控制脱附温度在180-220℃之范围内。为处理VOCs废气,除了沸石吸附浓缩转轮焚化系统外,并可在制程端如光阻涂布机台或去光阻制程废气出入口端加装冷凝器,预先分流处理高沸点VOCs(如MEA、BDG、DMSO)。

【2】沸石转轮的机体是由一些特定的固体基材涂布上一层吸附剂粉末组成,基材是以陶瓷或玻璃或活性碳纤维经烧结所做成,其中陶瓷纤维因具备高温、热稳定性高、可水洗、不可燃及的特性而较受普遍使用,吸附剂的种类则视欲处理的气体成分而有所不同,一般可采用活性炭、沸石等。转轮厚度一般为25cm-45cm。

【3】沸石转轮之基质为陶瓷纤维表面涂布一层吸附剂,一般为活性炭或疏水性沸石,制成蜂巢状圆形转轮,再分为两个区域,分别为吸附处理区及循环脱附区,但为提升转轮之吸附能力,有时会设计于两区之间多一个冷却区,通常吸附区大,脱附区与冷却区为两个小且面积相等之处理区域。

沸石转轮rto是采用沸石吸附物对有机气体进行吸附的一种净化设备,是利用吸附-浓缩-脱附三项连续变温的吸、脱附程序,使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小风量的浓缩气体。沸石转轮rto设备特性适合处理大风量、低浓度、含多种有机成分的废气。VOCs废气通过疏水性沸石转轮浓缩后,能被吸附于沸石中,达到净化废气的目的。经过沸石吸附后的废气,去掉废气中挥发性的有机物,净化后的废气直接通过烟囱排放到大气中,转轮持续以每小时1-6转的速度旋转,同时将吸附的挥发性有机物传送至脱附区。于脱附区中利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附,吸附了有机物质的转轮在此区内脱附,吸附在转轮上的有机物被分离、脱附,脱附后的沸石转轮通过冷却区再次旋转至吸附区,持续吸附挥发性有机气体。脱附过程中产生的有机废气送至焚化炉进行燃烧转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中。rto废气处理设备采用吸附-脱附-浓缩焚化三项连续程序。

沸石转轮rto结合吸附、脱附及浓缩焚化三项操作单元为一体,是目前提供防治VOCs之较优良设备,但造价及操作维护成本偏高,并不适用于直接处理高沸点挥发性有机物是其限制所在。较适合每分钟600立方公尺(CMM)高风量以上、VOCs之总碳氢化合物浓度介于500-1000ppm之废气特性厂家应用。但若废气中含有多量之高沸点物质,则并不适合单、直接使用此系统处理之。高沸点VOCs虽容易吸附于沸石转轮上,但由于系统设计之稳定考量,使得脱附高沸点VOCs温度不足,所以往往造成脱附不易,且高沸点VOCs将蓄积其上、占据吸附位置,影响系统整体效能。若VOCs废气中含有多量之高沸点物质,欲应用沸石吸附浓缩系统控制,建议于进入系统前端加装冷凝器、活性碳网栅及除雾器等设备,如此将可处理高沸点VOCs。

分子筛吸附转轮系统利用吸附-脱附-浓缩焚化连续性过程,对VOCs废气进行处理净化,具有应用范围广、稳定性高、运行稳定等优点。但在不同的实际应用场合,废气成分复杂,容易发生高沸点VOCs残留聚合和闷燃现象。下面,来介绍一下沸石转轮rto的常见问题及解决方法:

高沸点VOCs残留聚合。废气处理中含有高沸点VOCs物质时,若脱附热量不足,吸附质未被全部脱附,会使得吸附质在近吸附短蓄积残留,日久会发生聚合现象,进而阻塞沸石吸附位置,造成该区域吸附效能减弱。为使吸附于沸石中的高沸点VOCs能全部脱附,给出如下建议:

【1】定期以洁净水进行保养清洗。清洗时需注意水质状况,若其中大量含有钙、镁等离子,将可能会在沸石内形成碳酸盐,阻塞沸石转轮的蜂窝状孔隙;而水中的氯仿可能占据沸石的吸附位置,阻碍对VOCs的吸附效能,此外水中所含微量重金属物质也会毒化沸石。所以建议利用高压喷嘴将清洗水形成微细雾滴状,并以系统冷却段干净空气做气流载体。

【2】定期进行高温脱附循环。定期做高温脱附处理,将脱除高沸点VOCs物质成分,同时亦可达活化沸石转轮的效果,一般脱附温度以300℃为较适宜。

【3】设置前端高沸点VOCs物质去掉设备。为了避免高沸点VOCs物质吸附造成脱附困难,可在废气进入吸附转轮之前加前置滤布或活性炭过滤、加装除雾器或冷凝器等,先将高沸点VOCs物质去掉。

【4】提升脱附热容量:方法一为提升脱附温度,建议温度控制在180-200℃之间,高不超过220℃,以免过多余热导致冷却不全部,影响吸附段效果;另一种方法为提升脱附循环风量,降低浓缩倍数,这样可达到充足脱附循环效果。

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