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【学习】沸石转轮吸附浓缩与活性炭吸附浓缩技术对比

posted time:2019-11-19 08:22:43 | browse:84次

1.     活性炭浓缩技术净化效率衰减的原因

根据《HJ2026-2013吸附法工业有机废气治理工程技术规范》6.3.4 吸附剂再生规定:当使用热空气再生时,对于活性炭和活性炭纤维吸附剂,热气流温度应低于120℃;对于分子筛吸附剂,热气流温度宜低于 200℃。因此,针对活性炭而言,沸点超过120℃的VOCs可定义为高沸点物质。针对沸石转轮而言,沸点超过200℃的VOCs可定义为高沸点物质

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吸附:一种物质从一相转移到另外一相的现象称为吸附,有机废气的吸附即VOCs分子从废气中转移到吸附材料的微孔中。

当吸附进行一定时间后吸附剂的表面就会被吸附物所覆盖,使吸附能力急剧下降,此时就需将被吸附物脱附,使吸附剂得到再生。
以常见的喷涂行业为例,其中的二甲苯占有较大的比例。二甲苯的沸点温度为140℃,因此采用活性炭吸附浓缩进行再生脱附时,活性炭中的二甲苯将难以再生彻底,活性炭有效吸附孔道将被二甲苯等高沸点物质占据,造成活性炭的吸附效率将急剧下降,难以满足较高的净化效率的要求。

2.     活性炭吸附浓缩技术

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2.1.技术原理

吸附浓缩+催化燃烧工艺是将吸附浓缩和催化燃烧相结合的一种集成技术,将大风量、低浓度的有机废气经过吸附-脱附过程转换成小风量、高浓度的有机废气,然后经过催化燃烧净化。
有机废气在风机的作用下,穿过吸附层,有机物质被吸附层特有的作用力吸附在其内部,洁净气被排出;经一段时间后,吸附层达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已经被浓缩在吸附层内。
催化净化装置内设加热室,启动加热装置,进入内部循环,当热气源达到有机物的脱附温度时,有机物从吸附层内解析出来,进入催化室进行催化燃烧,分解成水和二氧化碳,同时释放出热量。

2.2.技术特点及存在的问题

适合于处理大风量、低浓度或浓度不稳定的有机废气,工艺成熟稳定,可靠性好;
不适用处理含有高沸点溶剂(沸点高于120℃)的有机废气;
设备建设成本较高;催化燃烧器的装机容量较大;
废气进入装置前,需使粉尘浓度小于1mg/m3,温度小于40℃,不含酸性气体和酮类物质等。

3.     沸石转轮吸附浓缩技术

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3.1.技术原理

沸石转轮吸附浓缩+催化氧化工艺是将吸附浓缩和催化氧化相结合的一种集成技术,将大风量、低浓度的有机废气经过吸附-脱附过程转换成小风量、高浓度的有机废气,然后经过催化氧化净化。
待处理的大风量有机混合废气经风机排出,进入预处理过滤装置去除废气中的粉尘及杂质部分,经过滤后“相对纯净的有机废气”最终进入吸附装置进行吸附净化处理,有机物质被吸附床特有的作用力截留在其内部,洁净气体排出,经过一段时间吸附后,吸附达到饱和状态,进入脱附区域。
脱附后的气体进入蜂窝状陶瓷体作为的蓄热体,利用燃烧热再加温,达到起燃温度,再经贵金属催化剂将其氧化分解成水和二氧化碳排出。

3.2.技术特点

适用范围较广,可用于VOCs浓度范围为50~1500mg/m3的有机废气处理;比直接燃烧法节约25%~40%运行费用;很少产生NOX SOX,不受水气含量影响。
废气浓度过高时会导致催化剂超温;不能处理温度高于450℃的废气;
废气进入装置前,需使粉尘浓度小于1mg/m3,温度小于40℃,湿度小于80%且不含酸碱性气体。