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沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐的的工作原理與技術

時間:2021-05-16 作者:富宏元環保 文章來源:本站 點擊:163次

沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐的工作原理是:

含低濃度VOCs的廢氣通過蜂窩狀沸石分子篩時,廢氣中的VOCs成分被吸附在沸石中,凈化后的氣體排入大氣。此時,吸附了VOCs的蜂窩狀沸石繼續旋轉,沸石模塊被少量熱空氣脫附循環。在這個過程中,低濃度廢氣可以濃縮成廢氣。沸石轉輪濃縮后的廢氣可采用燃燒法進行末端處理,通過燃燒將VOCs分解為沒有危害的二氧化碳和水,使VOCs全部分解。

沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐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。

沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐的機體是由一些特定的固體基材涂布上一層吸附劑粉末組成,基材是以陶瓷或玻璃或活性碳纖維經燒結所做成,其中陶瓷纖維因具備高溫、熱穩定性高、可水洗、不可燃及的特性而較受普遍使用,吸附劑的種類則視欲處理的氣體成分而有所不同,一般可采用活性炭、沸石等。轉輪厚度一般為25cm-45cm。

一套完整的沸石轉輪系統用于處理VOC廢氣,通常包括沸石吸附區、熱脫附區和燃燒單元。

沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐技術是為處理低濃度揮發性有用化合物而制造的,它與燃燒技術(催化燃燒或高溫燃燒)或冷凝技術相結合,形成"沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐+燃燒技術"和"沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐+冷凝回收技術"。低濃度、大風量的VOCs排放在目前我國有用廢氣污染中占很大比例,吸附濃縮技術是控制低濃度廢氣較經濟的技術途徑。從一些大中型企業的運行情況分析,吸附濃縮-催化燃燒一體化技術所占比重大,占項目總數的50%以上。過去主要采用"固定床吸附濃縮+催化燃燒技術",近十年來在我國工業VOCs凈化中發揮了主導作用。然而,經過幾年的運行實踐,這種工藝有一些明顯的缺陷。

1、循環后的活性炭用熱氣流吹掃,由于循環溫度低,一些高沸點化合物在脫附循環完成后不能全部脫附,會在活性炭床層積累,降低其吸附能力。由于穩定問題,一般循環溫度不能高于120℃。因此,沸點高于120℃的有用物,如3-K基苯,不能用此工藝。

2、一般來說,活性炭具有不錯的吸水能力。當廢氣濕度較不錯時,有用物的凈化能力會下降,處理高濕度廢氣時,床層的凈化速率較低。

3、活性炭材料(蜂窩活性炭、顆?;钚蕴?、活性炭纖維)以前主要用作吸附劑,但用熱氣流循環的活性炭材料穩定性較差。當循環熱氣流溫度達到100℃以上時,吸附床容易著火。

針對上述問題,主要采用疏水性蜂窩狀分子篩(蜂窩狀沸石)作為吸附劑,采用移動式沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐作為吸附裝置。與"固定床吸附濃縮+催化燃燒裝置"相比,它有一些明顯的優點:

1、吸附后廢氣中有用污染物濃度穩定,易于控制。

2、設備體積小,占地面積小。

3、采用沸石作為吸附劑,穩定有力的,用熱氣流循環不易著火。

4、使用沸石作為吸附劑,可以提升循環溫度,適用于從低沸點到高沸點的VOCs凈化。

5、設備阻力小,運行成本還行。

沸石濃縮轉輪蓄熱式焚燒爐采用吸附-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。



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