VOCs處理技術:沸石轉輪+RTO工藝原理及應用范圍
沸石是含有堿土金屬或堿金屬的具有三維空間結構的硅鋁酸鹽晶體,可分為天然沸石和人工沸石。
天然沸石的孔隙中充滿了大量的水,這使得它在加熱時出名。
合成沸石是以硅和含鋁鹽為原料,通過水熱法合成的一種大小相當于分子大小的材料,也稱為分子篩。
目前市場上有各種沸石供應商,有進口的,國產的,天然的,合成的。沸石含量為30%-70%。
吸附和脫附效率不同,使用壽命也不同。
效率最高的沸石轉輪可達到40倍濃度,是一些環(huán)保標準較高地區(qū)處理水性涂料涂裝廢氣的低成本解決方案。
蜂窩狀沸石吸附材料通過吸附濃縮的方法可以高效吸附廢氣中的VOCs,適用于低濃度、大風量的VOCs處理。廣泛應用于世界各地工廠的噴涂、印刷、半導體、液晶和化學工藝中,對揮發(fā)性有機化合物的去除效率居世界領先地位。
適用揮發(fā)性有機化合物:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、己烷、環(huán)己烷、甲乙酮、甲基異丁基酮、丙酮、乙酸乙酯、NMP、THF、甲醇、乙醇、丙醇-1C、丁醇和各種氯系溶劑。
吸附濃縮原理
當含有低濃度揮發(fā)性有機化合物的廢氣通過蜂窩狀沸石時,揮發(fā)性有機化合物組分被吸附在沸石中,凈化后的氣體被排放到大氣或室內進行回收處理,通過回收處理回收熱能。此時,吸附了VOCs的蜂窩狀沸石不斷轉輪,少量的熱空氣在脫附模塊中進行脫附再生。在該過程中,可以從低濃度廢氣中獲得高濃度氣體。
天然沸石制成的蜂窩狀沸石,沸石含量高,經過特殊工藝處理,使得沸石的吸附和濃縮性能更加優(yōu)異,尤其是芳香族有機物,吸附能力更強,在處理相對濕度較高的廢氣時優(yōu)勢明顯,吸水量沒有急劇增加。
工藝流程
揮發(fā)性有機氣體通過疏水性沸石濃縮輪后,可以有效地吸附在沸石中,從而達到去除的目的。
沸石吸附了揮發(fā)性有機化合物的潔凈空氣直接通過煙囪排出。
轉輪以每小時1-6轉的速度連續(xù)轉輪,同時將吸附的揮發(fā)性有機化合物轉移到脫附區(qū)。
在脫附區(qū),一小股熱氣流用于脫附揮發(fā)性有機化合物。
脫附后的沸石輪轉輪到吸附區(qū),連續(xù)吸附揮發(fā)性有機氣體。
脫附后的有機氣體被送入燃燒爐燃燒,轉化為水和二氧化碳,排放到大氣中。
利用燃燒產生的熱量通過廢熱交換預熱脫附氣體,并提供燃燒爐前的廢氣預熱,使系統達到節(jié)能效果。
特征
轉輪濃度比高,高達20:1。
轉輪使用壽命長,無需定期更換吸附劑。
該系統自動控制,自動化程度高,操作簡單,運行安全可靠。
再生燃燒爐
適用性
石油化工(如塑料、橡膠、合成纖維、有機化工);油漆生產和油漆;印刷(包括印刷鐵、紙、塑料);電子元件和電線;殺蟲劑和染料;醫(yī)學;陰極射線管、膠片、磁帶等。
中高濃度(小于20%LEL)大風量有機廢氣。
廢氣中含有多種有機成分,或者有機成分經常發(fā)生變化。
不適合含硅樹脂較多的廢氣。
技術原理
蓄熱式熱氧化器是一種節(jié)能環(huán)保的處理中低濃度揮發(fā)性有機廢氣的裝置。蓄熱式熱氧化器采用熱氧化法處理中低濃度有機廢氣,采用陶瓷蓄熱床換熱器回收熱量。它由陶瓷蓄熱床、自動控制閥、燃燒室和控制系統組成。其主要特征是:再生床底部的自動控制閥分別與進氣歧管和排氣歧管相連,再生床通過換向閥換向,儲存燃燒室出來的高溫氣體的熱量,預熱進入再生床的有機廢氣;采用陶瓷蓄熱材料吸熱放熱;預熱到一定溫度(≥ 760℃)的有機廢氣在燃燒室中發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水,并得到凈化。典型的雙床實時操作系統主要結構由一個燃燒室、兩個陶瓷填充床和四個開關閥組成。
當有機廢氣進入再生器1時,再生器1放出熱量,有機廢氣被加熱到800℃左右后在高溫氧化室中燃燒,燃燒后的高溫潔凈氣體通過再生器2;蓄熱器2吸收熱量,高溫氣體被蓄熱器2冷卻并通過開關閥排出。一段時間后,閥被切換,有機廢氣從再生器2進入,再生器2釋放熱量以加熱廢氣。廢氣經氧化和燃燒后,通過吸收熱量的再生器1,高溫氣體經開關閥冷卻后排出。這樣,有機廢氣可以通過周期性切換進行連續(xù)處理,同時不需要或少量補充能量,達到節(jié)能效果。
在對VOC排放濃度和排放速率要求較高的情況下,可以設計3個或5個再生床,每個再生床可以依次進行蓄熱、放熱和清洗的循環(huán)過程。
對于高濃度(小于20%LEL)的有機氣體,可以對氧化后的熱量進行二次余熱回收,回收方式可以是:加熱導熱油、蒸汽、熱水、熱風、過濾后的熱風直接回用等。
運行特性
和更高的VOC去除率。兩床設備95%以上,三床設備99%以上。
超低運營成本。當VOC濃度達到450ppm時,不需要額外的燃料消耗,比如更高的VOC濃度,可以進行二次余熱回收,大大降低生產成本。
熱效率高達95%。
不產生氮氧化物等二次污染。
處理風量為5000-200000立方米/小時。
全自動控制,操作簡單,維護方便。