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[沸石轉輪]催化燃燒的優點

時間:2021-06-18 作者:富宏元環保 文章來源:本站 點擊:88次

沸石轉輪催化燃燒是采用沸石吸附物對有用氣體進行吸附的一種凈化設備,是利用吸附-濃縮-脫附三項連續變溫的吸、脫附程序,使低濃度、大風量有用廢氣濃縮為、小風量的濃縮氣體。沸石轉輪rto設備特性適合處理大風量、低濃度、含多種有用成分的廢氣。VOCs廢氣通過疏水性沸石轉輪濃縮后,能被吸附于沸石中,達到凈化廢氣的目的。經過沸石吸附后的廢氣,去掉廢氣中揮發性的有用物,凈化后的廢氣直接通過煙囪排放到大氣中,轉輪持續以每小時1-6轉的速度旋轉,同時將吸附的揮發性有用物傳送至脫附區。于脫附區中利用一小股加熱氣體將揮發性有用物進行脫附,吸附了有用物質的轉輪在此區內脫附,吸附在轉輪上的有用物被分離、脫附,脫附后的沸石轉輪通過冷卻區再次旋轉至吸附區,持續吸附揮發性有用氣體。脫附過程中產生的有用廢氣送至焚化爐進行燃燒轉化成二氧化碳及水蒸氣排放至大氣中。沸石轉輪濃縮設備采用吸附-脫附-濃縮焚化三項連續程序。

沸石轉輪催化燃燒可用于處理凹版印刷、涂裝噴漆、石油化工、汽車制造等行業所產生的VOCs有用氣體,具有低壓損、吸附速率不錯、運行穩定性好、噪音小、壽命不錯等優點。

沸石轉輪催化燃燒采用吸附-脫附-濃縮燃燒三個連續工序,主要用于有用廢氣的處理;特別適合大風量、低濃縮條件。吸附裝置以陶瓷纖維為基材,制成蜂窩狀大圓盤輪系統,輪表面涂有疏水性沸石作為吸附劑。沸石旋轉吸附濃縮裝置主要由廢氣預處理系統、分子篩旋轉吸附系統、脫附系統、冷卻干燥系統和自動控制系統組成。轉輪后面通常有后處理系統。

沸石轉輪的濃縮區可分為處理區、循環區和冷卻區,濃縮轉輪在每個區連續運行。VOC有用廢氣通過預過濾器,然后通過濃縮輪裝置的處理區。揮發性有用化合物在處理區被吸附劑吸附去掉,凈化后的空氣從濃縮轉輪的處理區排出。通過循環區的熱空氣處理,吸附在濃縮流道中的有用廢氣VOCs被脫附并濃縮至5-15倍。沸石轉輪在冷卻區冷卻,通過冷卻區的空氣被加熱作為循環空氣,從而達到節能的效果。

沸石吸附轉輪組合為一中心軸承與軸承周圍之支撐圓形框架支撐著轉體,轉體由沸石吸附介質與陶瓷纖維制成。轉輪上包含用以分開處理廢氣及處理后釋出干凈氣體之密封墊,其材質為需能承受VOCS腐蝕性及高操作溫度之柔軟材料制成(一般為硅)。密封墊將蜂巢狀沸石吸附轉輪組合隔離成基本之吸附區及循環脫附區,但為提升轉輪之吸附處理能力,則常見于前二區間加一隔離冷卻區。通常吸附區為大,而脫附區及冷卻區則為兩個小且面積相等之處理側。有時為特別需求亦可分成愈多串聯區;而吸附轉輪由一組電動驅動設備用以旋轉轉輪,故轉輪處理時為可變速、且可控制每小時旋轉2至6轉之能力。

沸石轉輪設備利用吸附-脫附-濃縮三個連續的變溫吸附脫附過程,將低濃度、大風量的有用廢氣濃縮成、小流量的濃縮氣體。其裝置特點適用于處理大流量、低濃度、多種有用成分的廢氣。

沸石分子篩輪吸附的密封系統分為處理區和循環區,吸附輪緩慢旋轉(1~6r/h),確定整個吸附是一個連續的過程。當含有揮發性有用化合物(VOCs)的廢氣通過轉輪的處理區時,廢氣的成分被轉輪中的吸附劑吸附,轉輪逐漸變得飽和,處理后的廢氣被凈化排空。同時,在循環區,高溫空氣通過吸附飽和的轉輪,使轉輪中吸附的廢氣被高溫空氣脫附帶走,從而恢復轉輪的吸附能力,達到連續去掉VOCs的效果,同時提升廢氣濃度,便于催化氧化處理。高溫脫附熱空氣(~220℃)來自催化燃燒室產生的高溫煙氣。脫附產生的濃縮廢氣在進入催化床之前,在換熱器單元與高溫煙氣進行熱交換,將脫附后的廢氣預熱后進入催化床。脫附的氣體在催化床中被加熱到300℃,有用組分被氧化成潔凈沒有危害的CO2和H2O,熱量被釋放出來。形成的煙氣(<650℃)排出時與進氣進行熱交換,然后直接排入煙囪或分流用作脫附熱空氣。吸附流道工作緩慢連續,能適應連續運行和間歇運行。

沸石轉輪設備的催化燃燒工藝流程如下:

【1】催化氧化階段。脫附后的揮發性有用化合物氣流由脫附風機泵入催化燃燒爐進行催化裂化處理,清潔的CO2(g)和H2O(g)排放到大氣中。燃燒室中的高溫氣流被導出至氣-氣換熱器,與常溫空氣進行熱交換,升溫至脫附溫度的熱流進行脫附,以節約能源。

【2】吸附濃縮階段。對大風量中濃度低于800ppm、溫度低于40℃的VOCs氣體進行處理,在轉輪中被沸石吸附,干凈的尾氣通過系統吸變頻風機排入大氣。吸附器為立式轉輪(CTR),可提供大量的氣體接觸沸石表面積,轉輪以1~6轉/分鐘的速度連續旋轉。

【3】脫附階段。轉輪中的VOCs集中到飽和沸石區,然后被換熱器提供的熱流(約200℃)脫附。脫附后的VOCs旋轉到冷卻區,在常溫下通過吹風冷卻到常溫,再旋轉到吸附濃縮區。

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