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沸石转轮系统的技术特点有哪些?

2021-03-17 17:53:31

沸石转轮吸附同蓄热式焚烧技术的组合工艺,净化系统主要由三层干式过滤装置、沸石转轮浓缩吸附装置、RTO、风机、换热器、PLC自动化控制系统组成。该组合技术通过沸石转轮的吸附浓缩使大风量、低浓度有机废气浓缩为小风量、高浓度浓缩气体,高浓度浓缩气再经RTO高温燃烧分解为CO2和H20等无机成分。沸石转轮浓缩装置是利用吸附-脱附-浓缩三项连续变温的吸附、脱附程序,通过转轮的旋转,在转轮(被分割成吸附区、脱附区、冷却区)上同时完成VOCs的吸附、脱附循环。

沸石转轮设备操作简单,设备运行时,实现自动控制。设备启动仅需15-20分钟升温至启燃温度(脱附时)耗能仅为风机功率。设备自有阻火系统、性能稳定泄压系统、超温报警系统及消防系统。余热可返回烘道,降低加热功率耗能,也可做其它方面热源。沸石分子筛-般使用四年替换,并且载体可循环。

低浓度废气的燃烧和回收时,进行大风量处理时需要进行大规模的建设,增加运行成本。这种情况下,优先可以考虑将废气浓度进行浓缩处理,沸石浓缩转轮装置是一种解决方案,再进行焚烧处理,特别是RTO速率上、成本上有显著优点。

该设备的技术特点如下:

一、经济性:将大风量、低浓度VOCs转换成低风量、高浓度的废气,降低后端处理成本。

二、宽容性:容易对应生产工艺中风量及浓度变化情况。

三、转轮吸附VOCs所产生的压降低,可减少电力能耗。

四、整体系统模块化设计,全自动化控制技术。

沸石转轮系统是目前治理VOCs的理想设备,集吸附、解吸、浓缩焚烧于一体。但其制造成本和运行维护成本偏高,不适合直接处理高沸点挥发性化合物。愈适合每分钟600立方米(CMM)以上高风量,VOCs总烃浓度在500-1000ppm之间的废气生产厂家。高沸点VOCs虽然很容易吸附在沸石转轮上,但由于系统设计的稳定性考虑,高沸点VOCs的脱附温度不够,往往很难脱附,高沸点VOCs会在上面堆积,占据吸附位置,影响系统的整体速率。如果VOCs废气中含有大量高沸点物质,建议在系统前端安装冷凝器、活性炭格栅和除雾器,良好控制高沸点VOCs。简单的颗粒过滤装置是单层镀膜,但它只对大的颗粒过滤效果良好,不能处理好小的颗粒,所以适用于现有没有空间的工厂,其对沸石流道的寿命延长仍然有限。但新建工厂若能预留空间,安装愈有用的颗粒处理装置(如袋式收尘装置),则可延长沸石转轮的使用寿命。

沸石是一种多孔结晶固体,具有分子大小的孔道,也称为分子筛。其主要结构是由硅八面体(SiO4)组成的三维空间晶体。在沸石结构中,一些硅可以被三价铝同晶取代,因此整个结构由二氧化硅和氧化铝与碱金属、碱土金属或稀土金属组成的硅铝酸盐晶体结构组成。该结构的基本单元是以硅或铝为主,其中SiO4_4和AlO4_4为四面体,以多种规则排列方式相互结合,四角共用氧原子。由于它们不同的堆积方法,形成了各种沸石。当硅被三价铝取代时,不平衡的电价可以用一价或二价阳离子来平衡,主要是钙、镁、钾、钠。沸石转轮的硅铝比不应小于1,但没有上限。高硅铝比沸石具有疏水性,其吸附性能与普通含铝沸石有很大不同。因此,通过选择适当的硅铝比、孔结构和阳离子形式,可以生产出各种不同吸附性能的沸石。从结构上看,Z-5的硅铝比可由12变为硅硅质岩。当硅铝比由1变为∝时,热稳定性增加,表面性质由亲水性变为疏水性,酸不错度增加但酸量减少。与其他吸附剂相比,沸石转轮由于其晶体结构而具有均匀的孔径,并且这些孔具有大的内表面积,可以吸收和储存大量分子。沸石也是离子吸附剂,可以根据不同的分子大小和性质进行选择性吸附。

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