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(1)預處理係統
考慮到生產過(guò)程中有粉塵,需(xū)對(duì)匯集後出(chū)外牆的(de)管道中的廢氣進行預處理;通過初效過濾器(G4)及中效過(guò)濾器(F8)作為(wéi)過濾裝置,預處理後進入排風總管其作用是去除殘留(liú)在(zài)廢氣中的顆粒物,保護後(hòu)續回收(shōu)裝置(zhì)的正常運行。
(2)有機廢氣(qì)淨化(huà)係統
本項目采用“收集+預處理+活性炭吸附、脫附裝置處理+催化(huà)燃燒”主要包括以下兩個部(bù)分: 1)經過預處理(lǐ)後的廢氣,經活性炭吸附係(xì)統處理後通過(guò)排氣筒高(gāo)空排放。 2)活性炭飽和後利用熱空氣進行脫附,脫附(fù)後氣體經過催化氧化(huà)係統進行進一步處理淨化後排放。
活性炭工作原理(lǐ)分二分部,一是(shì)吸附,二是脫附再生
吸(xī)炭脫附流程、吸收氣體流程、控製係統(tǒng)
1.廢氣收集(jí)係統:待處理廢氣(qì)由收集風管收集後排至廢氣處理裝置進行處理。
2. 顆粒物去(qù)除段(duàn):從室內排至室外的排風管道首先(xiān) 進(jìn)入初效過濾器對粉塵進行過濾,不經過預處理,直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞,影響其吸附能力,故要通過幹式初效過濾箱來去(qù)除這些成分。
3. 活性炭吸附段:經過預處理後的廢氣(qì)進入活性(xìng)炭吸附箱,氣體進入(rù)吸附箱後,氣體中(zhōng)的有機物質被活性炭吸附而著(zhe)附在(zài)活性炭的表(biǎo)麵,從而使氣體得以淨(jìng)化,淨化後的氣體再通過風管(guǎn)接入下一(yī)級處理設備。
4. 脫附氣體(tǐ)流程:當吸附床吸(xī)附飽和後,可啟動脫附風機對(duì)該吸附床脫附,脫附氣體首先經過催化床中的換熱器,然(rán)後進入催化床中的預熱器,在紅外熱器的作用下,使氣體溫度提高到 300℃左右,再通(tōng)過催化劑,有機物質(zhì)在催化(huà)劑的作用下燃燒,被分解為 CO 2和 H 2O,同時放出大量的熱,氣體溫度進一部提(tí)高,該高溫氣體再次通過換熱器(qì),與進來的冷(lěng)風換(huàn)熱,回收(shōu)一部分熱量。從換熱器出來的氣體分兩部分:一部(bù)分直接(jiē)進入下一級處理設備(bèi);另一部分進入吸附床對活性(xìng)炭進行脫附。當脫附溫(wēn)度過高時可(kě)啟動補冷風機進行(háng)補冷,使脫附氣體溫度穩定(dìng)在一個合適的(de)範圍內。活性(xìng)炭(tàn)吸附床內溫度超過(guò)報警(jǐng)值,自動啟用火災應急自動噴淋係統。
5. 吸收氣體流程:經活(huó)性炭(tàn)淨化後的氣體和(hé)催化燃燒爐處理後的氣體(tǐ),高空排放(fàng)。
6. 控製係統:控製係統對係(xì)統中的風機、預熱器、溫度、電動閥門(mén)進行控製。當係統溫(wēn)度達到預定的催化溫(wēn)度時,係統自動停止預熱器(qì)的加熱,當溫度不夠時,係統又重新啟(qǐ)動預熱器,使(shǐ)催化溫度維持在一個適當的範圍;當催化床的溫度過高時,開啟補(bǔ)冷風閥,向催化床係統內補充新鮮空氣,可有效地控製催化床的溫度,防止催化床的溫(wēn)度(dù)過高。此外,係統中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當活性(xìng)碳吸附床脫附(fù)時溫(wēn)度過高時,自動啟用補冷風機降低係統溫度,溫度超過報警值,自動開啟火災應急自動噴淋係(xì)統,確保係統安全,整個係統采用 PLC自動控製。
7.活性炭吸附管設備內壁采用雙層碳鋼外殼,鋼板厚度3.0mm,保溫厚50mm,法蘭有連接的地方采用氟膠墊防腐。
活性碳吸脫附催化燃燒吸附流程解析
活性炭是一類有著強力吸附性質的物質,它的結構特性,讓活性炭能夠進行較為高質量的吸收(shōu),並且吸收的量也是非常巨大的。在91视频网的生活中,我(wǒ)們也是會經常使用這類物質,進行氣體的吸收。所以在工業中進行廢(fèi)氣吸收,也(yě)是有著活性炭的利用,活性(xìng)碳吸(xī)脫附催化燃燒這(zhè)一技術,便(biàn)是大(dà)大發揮出了活性(xìng)炭(tàn)的性質
1、吸附:有(yǒu)機廢氣經過濾器除去固體(tǐ)顆粒物質,由上而下進入吸附罐,有機物被活性炭捕集、吸附(fù)並濃縮,淨化的空氣從罐體下部經主風(fēng)機(jī)排入大氣。
2、解吸:當活性(xìng)炭吸附有(yǒu)機物(wù)達(dá)到飽和狀態後(hòu),停止吸入有(yǒu)機廢氣。通過活性炭床向上送入蒸汽進行吹脫,將有機物自活性炭中逐出,即解吸(xī)。罐中活性炭恢複其活性,即再生。
3、熱風幹燥及冷卻(què):用蒸汽解吸後的活(huó)性炭層中(zhōng),約留有80~90%的蒸汽凝液,填充了活性(xìng)炭內孔(kǒng),從而降低了炭層的活性。因此,通入熱空氣對炭層進行幹燥。然後關閉蒸汽閥門,再通入(rù)常溫空氣,冷卻至25℃左右,活性炭恢複(fù)如初,以備再循環(huán)使用。
1、 吸附(fù)-催化燃燒(shāo)法原理
吸附濃縮-催化燃燒法,該設備采用多氣(qì)路連續工(gōng)作,設備多個吸附床可交替使用。含有機物的廢氣經風(fēng)機的作用,經過活性炭吸附層,有機(jī)物質被活性炭(tàn)特有的(de)作用力截(jié)留在其內部,吸附去(qù)處效率達80%,吸附後的(de)潔淨氣體排出;經(jīng)過一段時間後,活性炭達到飽(bǎo)和(hé)狀態時,停止吸附,此時有機物(wù)已被濃縮在活性炭內,之後(hòu)按照PLC自動控製程序(xù)將飽和的活性炭床與脫附後待用的活性炭床進行交替切換(huàn)。CO(催(cuī)化氧化設備)自動升溫將熱空氣通過風機送入活性(xìng)炭床使碳(tàn)層升溫將有(yǒu)機物(wù)從活性炭中“蒸”出,脫附出來的廢氣屬於高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣。
催化燃(rán)燒法:VOC-CH 型有機氣體催化淨化裝置,是利用催化劑使有害氣體中的可(kě)燃組分在較低的溫(wēn)度下氧化分解的淨化方法。對於 CnHm 和有機溶劑(jì)蒸汽氧化分解生成CO2和H2O並釋放出大量熱量。
活性炭脫附出(chū)來的高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣經阻火除塵器過濾後,進入特製的板式熱交換器,和催化反應後的高溫氣體進(jìn)行能量間接交換,此時(shí)廢氣源的溫度得到一次提(tí)升;具(jù)有一定溫(wēn)度的氣體進入預熱器,進行第二次的溫度提升;之後進入一級催化反應,此時有機(jī)廢氣在低溫下部份分解,並釋放出能量,對廢氣(qì)源進行(háng)直接加(jiā)熱,將(jiāng)氣體溫度提高到催化反應的理(lǐ)想溫度;經溫(wēn)度(dù)檢測係統檢測,溫度符合催化反(fǎn)應的溫度要求(qiú),進入催化燃燒室,有機氣體得到透徹分解,同時釋(shì)放出大(dà)量的熱量;淨(jìng)化後的氣體通過熱交換器將熱(rè)能轉(zhuǎn)換給出冷(lěng)氣流,降溫(wēn)後氣體由引風機排空。
有機物利用自身氧化燃燒釋放出(chū)的熱量維持自燃,如果脫附廢(fèi)氣濃度足夠高,CO 正常使用需要很(hěn)少的電功率甚至不(bú)需(xū)要電功率加熱(rè),做到真正的(de)節能、環保,同時,整套裝置安全、可靠、無二次汙染。
2、 處理工藝流程
根據行業(yè)要求(qiú)及減少用戶投資成本(běn)、運行維護費用,擬采用濕法除塵、幹式過濾、活性炭吸附、催化(huà)燃(rán)燒脫附的方式對噴漆房汙染綜合治理,其中吸附濃縮 環(huán)保,同時,整套裝置安全、可靠、無二次(cì)汙染。
本處理裝置工藝采(cǎi)用濕法除塵+幹式過濾+吸附+催化(huà)淨化裝置,工作方式為(wéi):一個濕式除塵塔+幹式過濾器+若幹個吸附床,經過除塵過濾去除漆霧後,有機廢氣進入吸附床中進行吸附工(gōng)作(zuò),淨化後的氣(qì)體(tǐ)由風機(jī)排入排氣筒達標排放。日常工作時吸(xī)附床中一個進行脫(tuō)附再(zài)生工作,其餘進行吸附工作。脫附時啟動催化燃燒器中的電預熱器,待(dài)溫度達到起燃溫度時,由脫附風機和補冷風機補入係(xì)統中的冷風,經混合後(hòu)調到(dào)適當溫度(140℃,其中廢氣中有機成(chéng)分沸點:甲苯110.6℃,二(èr)甲苯138-144℃)後送入(rù)吸附床進行脫附操作,吹(chuī)脫出(chū)的高(gāo)濃度有機廢氣(可濃縮10-20倍)與(yǔ)燃(rán)燒後的熱廢氣在熱交換器中進行熱交換得到預熱後送入燃燒室,在燃燒室(shì)中升到起燃溫度後由(yóu)催化劑將有(yǒu)機物氧化分解(jiě)為無害的CO2和H2O。燃燒後的廢(fèi)氣經脫附出(chū)的氣體熱交換溫度降(jiàng)低至180-200℃後用於(yú)脫附,多(duō)餘廢氣排入排氣筒。
由多個吸附床(chuáng)輪流進行吸附和脫(tuō)附再生,吸附與脫附之間(jiān)切換,連續運行(háng)(工作時(shí)間可(kě)根據企業生產情況調節)。本工程設計廢氣濃度100ppm,濃縮後有(yǒu)機 廢氣濃度(dù)可達到5000mg/m3以上,在燃燒器啟動通過電加熱升溫至起燃溫度後,可(kě)維持自(zì)燃。
氣體進口處設一(yī)直排口,裝(zhuāng)有電動閥門控製,在設備不工作時,直排(pái)口始終打開,當吸附裝置風機出現故障時,直(zhí)排閥門自動打開,進行檢修作業(yè)。脫附(fù)再生采用催化(huà)淨化裝置,裝置(zhì)進出口均安(ān)裝阻火器,整個係統采用PLC 控(kòng)製。
RCO蓄熱式催化燃燒裝置
一. RCO淨化設備適用範圍
RCO設備可直接應用於中高濃度(1000mg/m3-10000 mg/m3)的有機廢氣淨化;RCO設備也可應用於活性炭吸(xī)附濃縮催化燃燒係統,用於替代催化燃燒和加熱器部分(fèn)。
RCO處理(lǐ)技術特(tè)別適用於熱回收率需求高的場合,也適用於(yú)同一生產線(xiàn)上(shàng),因(yīn)產品不同,廢氣成分經常發生變化或廢氣濃度波(bō)動較大的場合。應(yīng)用(yòng)行業包括汽車、造船、摩(mó)托車、自行車、家用電器、集(jí)裝箱等生產廠的塗裝生產線。石油、化(huà)工、橡膠、油漆,塗料、製鞋粘膠、塑(sù)膠製品、印鐵製罐、印(yìn)刷油墨、電纜及漆(qī)包線等生產線的廢氣處(chù)理,尤其適用於需要熱能回收的企業或烘幹線廢氣處理,可將能源回收用於烘幹線,從而(ér)達到節約能源的目的。可處理的有機物質種類包括苯類、酮類、酯類、酚類、醛類、醇(chún)類、醚(mí)類和烴(tīng)類等等。
二. RCO淨化(huà)原理
在工業生產過程中,排放的有機尾氣通過引風機進入設備的旋轉閥,通過(guò)選轉閥將進口氣體和出口氣體完全(quán)分開。氣體首(shǒu)先通過陶瓷材料填充層(底層)預熱後發生熱量的儲備和熱交換(huàn),其溫度幾乎達到催化層(中層)進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的(de)溫度,這時其(qí)中部(bù)分汙染(rǎn)物氧化分解;廢氣繼續(xù)通過加熱區(上層,可(kě)采用電加熱方式或(huò)天然(rán)氣加熱(rè)方式)升溫,並(bìng)維持在設定溫(wēn)度;其再進入催化層完成(chéng)催化氧化反應,即反應生成CO2和H2O,並釋放大量的熱(rè)量,以達到預期(qī)的處理效(xiào)果。經催化氧化後的氣體進入其它的陶瓷填充層,回收熱(rè)能後通過旋轉閥排放到(dào)大氣中,淨化後排氣溫度僅略高(gāo)於廢氣處理前的溫(wēn)度。係統連續運轉(zhuǎn)、自動切換。通過旋轉閥工作,所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、淨化的循環步驟,熱量得以回收。
RCO蓄熱式(shì)催化燃燒裝置使用旋轉閥替代了傳統設備中眾多的閥門以及複雜的液(yè)壓設備。有機物去除(chú)率可以達到98%以(yǐ)上, 熱(rè)回收率達到95-97%。
三. 設備特點(diǎn)
1. 操作費用(yòng)低,RCO一般在有(yǒu)機(jī)廢氣達到一定濃度(1000mg/m3以上)時,淨化裝置中的加(jiā)熱室不需進行輔助加熱,節省了費用;
2.不產生氮氧化物(NOX)等二次汙染物;
3.全自動控製、操作管理方便;
4.安(ān)全性高、淨化效率高達99%以上(shàng);
5.效率高的熱量回收率,熱回收效率≥95%
RTO技術和RCO技(jì)術是VOCs(揮發性(xìng)有機化合物)治理技術,是目(mù)前應用較廣、治理效果好、運行穩定、成(chéng)本較低的成熟性技術。
RTO,是指蓄熱式熱氧化技術,英文(wén)名(míng)為“Regenerative Thermal Oxidizer”。RTO蓄熱式熱氧化回收(shōu)熱量采用一種新的非穩態熱傳遞(dì)方式,原理是把有(yǒu)機(jī)廢氣加熱(rè)到760℃以(yǐ)上使廢氣中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化產生(shēng)的高溫氣體流經特製的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫(wēn)而“蓄熱”,此(cǐ)蓄熱用於預熱後續進入的有機廢氣,從而節省(shěng)廢氣升(shēng)溫的(de)燃(rán)料(liào)消耗。RTO技術適用(yòng)於處理中低濃度 (100-3500mg/m3)廢氣,分(fèn)解(jiě)效率為95%-99%。
RCO,是指蓄熱式催化燃燒法,英文名為“Regenerative Catalytic Oxidation Oxidition”。RCO蓄(xù)熱式催化燃燒法作用原理是:一步是催化(huà)劑對VOC分子的吸(xī)附,提高了反應物的(de)濃度,第二步是催化氧化階段降低反應的活化能,提高了反應速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度下,發生無氧燃燒,分解成(chéng)CO2和H2O放(fàng)出(chū)大量的熱,與直接燃燒(shāo)相(xiàng)比,具有起燃溫度低,能耗小的特點,某些情況下達到起燃溫度後無需(xū)外界供熱,反應溫度在250-400℃。 RTO是大(dà)風量、高濃度有機廢氣理想的處理方(fāng)式,適用於(yú)生產過(guò)程不需要(yào)熱量的場合。
RTO特點:
1、 氧化溫度為760-815℃
2、 有機廢氣在(zài)燃燒(shāo)室的逗留時間為1-2秒
3、 可以達到99%以上的有機廢氣分解率(三室RTO)
4、 使用蜂窩陶瓷蓄熱+預熱有機廢氣,充分利用熱(rè)能
5、 燃燒(shāo)器輸(shū)出(chū)的調節比則可達26:1
6、 設備的使(shǐ)用壽命很長
一種沸石轉輪吸附濃縮+催化燃燒新工藝(yì)
VOCs的種類繁多、成分複雜、性質各異,在很多情況下采用一種(zhǒng)淨化技(jì)術往往難以達到治理要求,而且也不經濟。利用不(bú)同單元治(zhì)理(lǐ)技術的優勢,采用組合治理工藝,不僅(jǐn)可以(yǐ)滿(mǎn)足排(pái)放要求,而且可以降低淨化設備的運行費用。因(yīn)此,在有機廢氣治理中,采用兩種或多種淨化技(jì)術的組合工(gōng)藝得(dé)到了迅速發展。沸石轉輪濃縮技術就是針對低濃度VOCs的治理而發展起來(lái)的一種新技術,與催化燃燒(shāo)或高溫焚(fén)燒進行組合,形成了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+焚燒技術[1]。
1、技術研究現狀
蜂窩轉輪吸附+催化燃燒處理技術是20世紀70年代由日本發明的一種有機廢氣處理係統,吸附裝置是用分子篩、活性炭纖維或(huò)含炭(tàn)材料製備的瓦楞型紙板組(zǔ)裝起來的蜂窩轉(zhuǎn)輪(lún),吸附與脫附氣流的流向相反,兩個過程同時進行(háng)。這種係(xì)統在20世紀80年代(dài)初被我國引進和仿製,但由(yóu)於吸附元件(蜂窩轉輪)以及係統關鍵部位(wèi)連接技術都不過關,吸附與脫(tuō)附的串風問題未得到(dào)根本解決,設備性(xìng)能不穩定(dìng),因此(cǐ)國內(nèi)應(yīng)用較少,一直未得到推廣。
20世紀80年代末研製設計了固定床吸附+催化燃燒處理係統。該係統是將吸(xī)附材料裝填在(zài)固定床中,再將吸附床與(yǔ)催化燃燒裝置組合成淨化處理係統。該工藝係統的原理與上述蜂窩轉輪吸附+催化燃燒技術基本相同,但由於單件吸附床的吸附與脫附再生過程(chéng)分開進(jìn)行,在操作上克服了蜂窩轉輪淨化係統吸、脫附易串氣的缺點。經不斷改進,係統配置更加合理(lǐ),淨化效率高,運行節能效果顯(xiǎn)著(zhe),在技術上達(dá)到水平[2]。該工(gōng)藝係統非常適合(hé)處(chù)理大氣體(tǐ)量、低濃度的VOCs廢氣,其(qí)單套係統的廢氣處理量可以從幾千到十幾(jǐ)萬(m3/h)。該技術(shù)是(shì)我國真正(zhèng)自主創新的VOCs廢氣治理工藝(yì),自1989年在國內推廣(guǎng),到目前已有(yǒu)數百套該類係統與裝置在使用。已經(jīng)成為國內工業VOCs廢氣治理的主流產品之一,並預計(jì)在將來(lái)仍將有很大的應用前景[3]。
利用催化燃燒法進行工業有(yǒu)機廢氣的治理,已經普遍應(yīng)用於汽車噴塗、磁(cí)帶製造(zào)和飛機零部(bù)件(jiàn)噴塗等。催化(huà)燃燒技術將揮(huī)發出(chū)來的(de)大量有機溶劑(jì)充分燃燒。催化劑采用多孔陶瓷載體催(cuī)化劑(jì),催化前的預熱溫度視(shì)VOC種類(lèi)而不(bú)同:聚氨酯380~480℃,聚酯亞胺480~580℃;有機物濃度約(yuē)1600mg/m3,淨化效率平(píng) 均為99%。
2、轉輪濃縮+催化燃燒新工藝
2.1技術介紹(shào)
針對現行各種方法在處理(lǐ)低濃度(dù)、大風量的VOC汙染空氣時存在的(de)設備投資大、運行成本高、去(qù)除效率低等問題,91视频网研發了一種(zhǒng)用於處理低VOC濃度、大風量工業廢氣的效率高、安全的處理工藝。該方法的基本構思是:采用吸附分離法(fǎ)對低濃度、大風量工業廢氣中的VOC進行分離濃縮,對濃縮後的高濃度、小風量的汙染空氣采用燃燒法進行分(fèn)解淨化,通稱吸附分離濃縮+燃燒分解淨化法。具有蜂窩狀結構的吸(xī)附轉輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷(lěng)卻三個(gè)區的(de)殼體中,在調速馬達的驅動下以每小時3~8轉(zhuǎn)的速度緩慢回轉。吸附、再生、冷(lěng)卻三個區分別(bié)與處理空(kōng)氣、冷卻(què)空氣、再生空氣風道相連接(jiē)。而且,為了防止各個區之間串風及吸附轉輪的圓周與殼體之(zhī)間的空氣泄漏,各個區的分隔板與(yǔ)吸附轉輪之(zhī)間、吸附轉輪的圓周與殼(ké)體之間均裝有耐高溫、耐溶劑的氟橡膠密(mì)封材料(liào)。含有VOC的汙染空氣由鼓(gǔ)風(fēng)機(jī)送到吸附轉輪的吸附區,汙染空氣在通過轉輪蜂窩狀通道時,所含VOC成分被(bèi)吸(xī)附劑所吸附,空氣得到(dào)淨化。隨著吸附轉輪的回轉,接近吸附飽(bǎo)和狀(zhuàng)態的(de)吸附轉輪(lún)進入到再生區,在與高溫再生空氣接觸的過程中,VOC被(bèi)脫附下來進入到再生空氣中,吸附轉輪得到再生(shēng)。再生後的吸附轉輪經過冷卻區(qū)冷卻降溫後,返(fǎn)回到吸附區,完成吸附/脫附/冷卻(què)的循環(huán)過程(chéng)。由於該過程再生空氣的風量一般僅為處理風量的1/10,再生過程出口空氣中VOC濃度被濃縮為處理空氣濃度的10倍[4]。因此,該過程又被稱為VOC濃縮(suō)除去過程。
2.2、圖1是(shì)轉輪吸附濃縮-催(cuī)化燃燒工藝流程圖,相關說明如下:
1號風機帶動含VOCs廢氣經過轉輪a區域(藍1線路),a區域為吸附區,根據不同的目標物可在轉(zhuǎn)輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區域隨轉輪轉動來到b區域進行(háng)脫附(紅2)。流經傳熱1的高溫氣流將吸附於轉(zhuǎn)輪上的VOCs脫附下來,並經過傳熱2達到(dào)起燃溫度,隨後進入催化燃燒室進行催化氧化反應。由於轉輪脫附之(zhī)後要又要進行吸附,所以在脫附區域旁邊設冷卻(què)區域c,以空氣進行冷卻(藍2),冷卻之後的溫空氣經傳熱1變成(chéng)脫附用熱空氣。催化燃燒反應(yīng)之後的熱(rè)氣流(紅3)將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱1後排至空氣。為了防止催化燃燒室(shì)溫(wēn)度過高,設置第三(sān)方冷卻線路(紫4)用於催化(huà)燃燒室的緊急降溫。整個(gè)係統由2個監控係統組成,PC1(綠點線)負責監控(kòng)催化燃燒室、傳熱器的溫度(其內部(bù)設電輔熱(rè)裝置以平衡溫度波動),PC2(黃點線)負責風(fēng)機控製,根據實際(jì)情(qíng)況調節進氣流量。PC2屬於PC1的子級係統,當PC1監測到溫度波動超過允許範圍時立刻將信息傳遞給PC2,PC2將收到(dào)的信(xìn)息轉成指令傳遞給各風機。
2.3 新工藝的特點
在近期調研的基(jī)礎上對前期工藝進行了優化,主要體現在以下(xià)幾個方麵:
1、吸(xī)附區(qū)旁路(lù)內循環的建立,當廢氣經過吸附區吸(xī)附後不達標(綠(lǜ)色在線監測儀),進入旁路內循環,再次進行吸附處理。此旁路內循環的基本(běn)思路為消滅現有汙染再吸納新的(de)汙染。
2、冷卻風旁路建立,在工(gōng)況十分複雜的情況下,VOCs濃度有可能陡然升高 此(cǐ)時將部分冷卻風(fēng)引入(rù)到吸附區以降低脫附風量,同時在傳(chuán)熱2後補充新風,以維係進入催化反應器的風量在預設範圍以內。此旁路的基(jī)本思(sī)想是以(yǐ)新風對高濃度VOCs進行稀釋,因而從效果上看(kàn)此法也會延長治理時間。
3、與傳統工(gōng)藝相比,該整個係統采用引風機設計,便於對旁路的調控。去掉(diào)給催化燃燒裝(zhuāng)置用的降溫鼓風機,此機治標不治本,改(gǎi)為在轉輪部分控製VOCs濃度。
4、催化燃燒室去掉電輔熱係統,改由傳熱2對空氣加熱到VOCs起然溫度(dù),並利用反應放熱使催化燃燒室溫度穩(wěn)定在500-600範圍內。
5、轉輪轉速易調,則在2的情況下可以適當提高轉輪轉速(sù),減少單位麵積轉(zhuǎn)輪(lún)單位時間內吸附VOCs的(de)量,從而保障係統的安(ān)全。
三、轉輪吸附的影響因素
當(dāng)吸附材料確實後(hòu),影響轉輪(lún)裝置吸附性能(néng)的主要因素是轉輪運行參數和(hé)進氣參數。Yosuke等認為,一定範圍內進氣負荷(hé)的變化可(kě)通過轉(zhuǎn)速、濃縮比、再生風溫(wēn)度等轉輪運行參數調節(jiē),以維持預定(dìng)的(de)性能(néng);Lin等將蜂窩轉輪應用於TFT-LCD產業(yè)廢氣處理,當處理高排(pái)放(fàng)濃度時(shí),將入流速度降至1.5m/s,濃縮比降至(zhì)8,轉(zhuǎn)速增至6.5r/h,再生風溫度升(shēng)至220℃,係統去除效率可達90%以上;Hisashi等指出理想轉速由再生風熱容量與吸附劑熱(rè)容量平衡決定。
3.1 濃縮比
轉輪通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體,因此濃縮比是轉輪性能的一個重要指標,定義為進氣流量與再生風流量的比值F,低濃縮比雖然(rán)可以保(bǎo)證高去除效率,但增加再(zài)生風量的同時也增(zēng)加(jiā)了(le)脫附能耗,而且濃縮氣體的濃度亦隨著(zhe)脫附風量的增(zēng)加而降(jiàng)低。當濃縮比從14減少至6時,甲苯的出口濃度僅從4.7mg/m3。降低到1.5 mg/m3,但濃(nóng)縮後的甲苯濃度從1345mg/m3降至576 mg/m3,如此低的濃度(dù)不利於後續燃燒或泠凝(níng)單元處理。因此,在確保係統設(shè)定的去(qù)除率前提下,合理選擇濃縮比是(shì)至(zhì)關重要的[6]。工程應用上(shàng),濃(nóng)縮比應兼(jiān)顧效率與能耗,對於高濃度廢氣,可選擇低(dī)濃縮比以確保去除率;而對於低濃度廢(fèi)氣,適當選擇(zé)高濃縮比有利於係統整體能效(xiào)比提高。
3.2轉輪轉速
吸附與脫附在轉輪運行周期中是同步進行的,兩者互為影響並共同決定轉輪的去除(chú)效率,而轉速的大(dà)小意味著吸附和脫(tuō)附(fù)時間長短。當轉速低於理想轉速時,相應的運行(háng)周期變長,其脫(tuō)附區的再生充分,但是(shì)其相對吸附能力λ箍著(zhe)轉速n的減(jiǎn)小而減小,在溫度分布曲線上表現(xiàn)為吸附區的曲線下降明顯,這是由吸附放熱少引起的,反映了吸附率的降低。而當轉速(sù)大於理想轉速時,溫度曲線表現為隻有脫附區前段少部分能被加熱到再生溫度,因(yīn)此理(lǐ)想轉速是脫附與吸附的理想平衡。因此(cǐ),理想轉速本(běn)質(zhì)上是(shì)吸附和脫(tuō)附時間的控製,以實現轉輪去除率大。實際應用時,因受多因素影響(xiǎng),轉輪轉速為配合其他參數變化可控製在(zài)一區間值。
3.3 再(zài)生風溫度(dù)
吸附劑的(de)解析再生存在一個特征溫度(低清洗溫度),高於該溫度可以獲得更快的解析速率同時消耗更小的脫附風量。
3.4進氣參數
1、 進氣濕度
實際工程中,有機廢氣一般都含有水分,部分相對濕度甚至達到80%。而水分可能與(yǔ)汙染物形成吸附競爭,占據轉輪吸附空間而降低汙(wū)染物去除(chú)效(xiào)率,因此抗濕性是衡量吸附性能的重要指標(biāo)之一。
2 、進氣流速
在(zài)一定(dìng)條(tiáo)件下,理想轉速與進氣流速成正比,當進氣流速提高時,轉(zhuǎn)速應相(xiàng)應的提(tí)高,如果轉速未根(gēn)據流速進行相應的提高,運行值低於理想轉速其相對(duì)吸附能力λ隨著轉速n的減小而減小,在溫度分布曲線上表現為(wéi)吸附區的曲線下降明顯,反(fǎn)映了吸附率的降低。因此對於高(gāo)濃度有機廢氣,控製低進氣流速是十分必(bì)要的,或可相應的提高轉速。
四、轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒的(de)關鍵點
吸附(fù)分(fèn)離濃縮+燃燒分解淨化法的核心技術是(shì)效(xiào)率高吸附分離濃縮過程以及所采用的具有蜂窩狀結構(gòu)的吸附轉輪。
4.1 沸石型(xíng)號選(xuǎn)擇及性能研究
疏水性沸石轉(zhuǎn)輪的研製。需(xū)要把(bǎ)加工成波紋(wén)形和平板形陶瓷纖維紙用無機粘合劑粘接在一起後卷成具有蜂窩狀結構的轉輪,並將疏水性分(fèn)子篩塗敷(fū)在蜂窩狀(zhuàng)通道的表麵製成吸附轉輪,應用於工業廢氣中VOC的淨化處理過程(chéng)。
4.2 轉輪工(gōng)藝參數(shù)及結構優化
濃縮比(bǐ)——轉輪通過吸附-脫(tuō)附以獲得低流量的濃縮氣體,因此濃(nóng)縮比是轉輪性能的一個重要指標,定義(yì)為進氣流量與再生風流量的比值F。
轉(zhuǎn)輪轉速——吸附與脫附在轉輪運行周期中是同步進行的,兩者互為影響並共同決定轉輪的去除效率,而轉速的大小意味(wèi)著(zhe)吸附和脫附時間長短。
再生風溫度——吸附劑的解析再(zài)生存在一個特征溫度(低清洗溫度(dù)),高於該溫度可以獲得更快的解析速(sù)率同時(shí)消(xiāo)耗更小的脫附風量。
密封性不佳是轉輪應用上存在的竄風的問題,結構的密封是一個非常重要的控製點。
催化劑(jì)的(de)選擇。性(xìng)能良好的催化劑應(yīng)滿足下列基本要求(qiú):
(1)具有優良的低溫活性,並適應(yīng)較高空速,因其直接關係到裝置的建設費用和(hé)運行費用;
(2)熱穩定性好,在廢氣濃度過高而產生大量反應(yīng)熱的情況下,催化劑的溫度會急劇上升(shēng),此時催化(huà)劑應不發生顯著的物理化學變化(huà);
(3)具有一定的機械強度和較小的壓力降。