沸石转轮催化燃烧工艺流程

沸石转轮催化燃烧工艺流程,沸石分子筛模块的吸附是一种物理变化过程。产生吸附的原因主要是分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”,当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,在表面产生分子浓聚,使流体中的这种分子数目减少,达到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化,只要设法将浓聚在表面的分子赶跑,沸石分子筛就又具有吸附能力,这一过程是吸附的逆过程,叫脱附或再生。由于沸石分子筛孔径均匀,只有当分子直径小于沸石分子筛孔径时才能很容易进入晶体内部而被吸附,所以沸石分子筛对于气体和液体分子就犹如筛子一样,根据分子的大小来决定是否被吸附。沸石分子筛由于其特有的结构和性能,已成为一门独立的学科,沸石分子筛的应用已遍及石油化工、环保、生物工程、食品工业、医药化工等领域。随着国民经济各行业的发展,沸石分子筛的应用前景日益广阔。

沸石分子筛是结晶铝硅酸金属盐的水合物,其化学通式为:Mx/m[(AlO2)x-(SiO2)y]-zH2O。M代表阳离子,m表示其价态数,z表示水合数,x和y是整数。沸石分子筛活化后,水分子被除去,余下的原子形成笼形结构,孔径为3~10A。分子筛晶体中有许多一定大小的空穴,空穴之间有许多同直径的孔(也称“窗口”)相连。由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部,而把比孔径大的分子排斥在其空穴外,起到筛分分子的作用,故得名分子筛。

沸石转轮+催化燃烧(RTO)工作原理:

1、过滤

废气汇总进入多级过滤系统,根据实际情况采用G4、F7、F9等材料逐级过滤除去粉尘和粘性物质。

2、浓缩

当含有 VOCs 的空气流过的沸石分子时,沸石起着分子筛的作用,捕获那些可以被吸附的 VOCs 分子,而那些大分子的物质则让它流过。当吸附区接近饱和时,即旋转至脱附再生区,以高温(180~220℃)空气,进行脱附再生,形成 VOCs 浓缩气体。经脱附再生处理后的转轮再旋转至冷却区降温后,继续进行吸附处理。

3、氧化

VOCs 浓缩气体流经催化床,催化剂在250℃~350℃温度下触发氧化分解反应, VOCs被分解为H2O和CO2。

4、热交换

氧化反应放出热量将会使气体升温,高温气体通过换热器将热量转移给低温气体,用于转轮脱附气体的和CO炉入口气体的加热,以此降低系统在运行过程中所需的能耗。若热量仍有富余,也可用于工厂的其他区域的加热。

5、排放

经过转轮吸附和氧化分解的废气由统一的烟囱高空排放,烟囱高度一般要求15m,并高出周围建筑物。

随着国内VOC有机废气治理标准越来越严格,尤其是大风量低浓度的工况面临着更严峻的挑战。去年生态环境部发布了《重点行业挥发性有机物综合治理方案》,其中 中规定:实行重点排放源排放浓度与去除效率双重控制。车间或生产设施收集排放的废气,VOCs初始排放速率大于等于3千克/小时、重点区域大于等于2千克/小时的,应加大控制力度,除确保排放浓度稳定达标外,还应实行去除效率控制,去除效率不低于80%。

现在市场上主流的大风量低浓度的有机废气治理工艺主要有两种即:沸石转轮吸附浓缩工艺和活性炭吸附脱附工艺。

沸石转轮吸附浓缩工艺是近几年在国内逐渐被大家认可并且成为一种主流的VOC高效治理工艺。活性炭吸附脱附工艺早在上世纪就已经在国内进行应用,因其技术门槛较低,设备一次性投资较低,目前在国内还有不少业主采用此类工艺。

为什么沸石转轮吸附浓缩治理工艺优于活性炭吸附脱附工艺,海州环保接下来就给大家讲解一下沸石分子筛吸附材料比活性炭材料的优势。

目前,活性炭是常用的VOCs吸附剂,但存在再生困难、抗湿性差、易燃等诸多问题.与活性炭等常规吸附剂相比,沸石分子筛作为VOCs吸附剂其主要优势在于:

(1)沸石分子筛的疏水性可调,通过调控分子筛骨架的硅铝比可以调节分子筛的亲疏水性,高硅铝比的沸石分子筛有着优异的疏水性能,从而可以有效降低在一定湿度条件下水对VOCs分子的竞争吸附;

(2)均一的孔径分布可以有效地进行分子识别,从而使吸附剂对VOCs的选择性吸附性大大提高;

(3)沸石分子筛一般由硅铝构成,本身不可燃且水热稳定性好,因此能够与微波加热等其他手段相结合以降低吸附剂重生能耗,提高操作安全性:

(4)沸石分子筛比表面积大,吸附容量高,是作为蜂窝转轮吸附技术中吸附剂的理想材料,而该技术是目前工业大规模消除VOCs的研究热点。

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