沸石濃縮轉輪技術處理VOC廢氣的研究
隨著中***經濟的快速發展,產生了***量的VOC,對人類健康和生態系統的平衡構成了極***的威脅。本文主要闡述了VOC污染的危害和常用的VOC污染治理技術,重點介紹了適用于***風量、低濃度VOC治理的沸石轉輪技術及其發展。
1.簡介
VOCs(VOC),是指能造成危害的一類VOC,是一類普遍存在于空氣中,成分復雜的有機污染物的總稱。
VOCs對***氣的主要危害有:(1)部分有毒致癌,危害人體健康;(2)VOCs中的碳氫化合物和氮氧化物在紫外線作用下反應生成臭氧,可導致***氣光化學煙霧事件,危害人體健康和植物生長;(3)參與***氣中二次有機氣溶膠的形成,二次有機氣溶膠多為細小顆粒,難以沉降,能在***氣中長時間停留,對光的散射能力強,可顯著降低***氣的能見度。目前,我******多數城市的***氣環境呈現出區域性霾污染、臭氧和酸雨三******征,其中VOCs是***重要的助推器之一。
VOC加工技術
VOC對環境的巨***危害和對人類健康的嚴重威脅已經引起了全世界的高度重視。VOC的處理在中***迫在眉睫。目前,VOC的處理技術主要分為兩類:
(1)源頭控制,具體來說就是生產過程中防止或減少VOCs排放的措施,是控制有機廢氣污染的***方法。然而,由于技術水平的限制,不可避免地會向環境中排放和泄漏不同濃度的有機廢氣,這是難以實現的。
(2)生產結束時控制和消除VOCs的處理方法可分為回收技術和銷毀技術兩種。回收技術是一種通過物理方法回收VOC的無損方法,包括活性炭吸附、冷凝和膜處理。這種方法不僅可以有效控制VOC的排放,而且可以節約資源,帶來經濟效益,越來越受到重視。銷毀技術是通過化學或生物反應過程將VOCs廢氣氧化分解為無毒或低毒物質的破壞性方法。主要技術包括燃燒、光催化降解、等離子體技術、生物降解等。
以上VOCs廢氣處理技術為單一處理工藝,應根據VOCs廢氣排放的具體條件和要求選擇合適的工藝;由于VOC種類繁多、成分復雜、性質不同,在許多情況下,采用一種凈化技術往往難以滿足處理要求,也不經濟。利用不同單元處理技術的***勢,組合處理技術既能滿足排放要求,又能降低設備運行成本。沸石轉輪濃縮技術是一種新型的組合式VOCs處理技術。
2.沸石濃縮轉輪技術
沸石濃縮轉輪系統被認為是世界上***效的廢氣濃縮技術。沸石濃縮轉輪吸附濃縮裝置采用吸附-脫附-濃縮燃燒三個連續工序,主要用于有機廢氣的處理,尤其適用于風量***、濃度低的場合。吸附裝置以陶瓷纖維為基材,制成蜂窩狀***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、分子篩旋轉吸附濃縮系統、脫附系統、冷卻干燥系統和自動控制系統組成。轉輪后面有后處理系統。其核心技術是高效吸附分離濃縮工藝和蜂窩狀結構的吸附轉輪。
3.1沸石轉輪的基本結構
沸石轉輪濃縮區可分為處理區、再生區和冷卻區三個部分,濃縮轉輪在每個區域連續運行。VOCs有機廢氣經預濾器過濾后,通過濃縮轉輪裝置的處理區。VOC在處理區被吸附劑吸附去除,凈化后的空氣從濃縮轉輪的處理區排出。吸附在濃縮轉輪中的有機廢氣VOCs在再生區經熱風處理后脫附濃縮5-15次。濃縮轉輪在冷卻區冷卻,通過冷卻區的空氣被加熱作為再生空氣,達到凈化節能的效果。
3.2沸石轉輪的工藝參數
(1)濃縮比:通過轉輪的吸附-脫附作用獲得低流量的濃縮氣體。濃度比是轉輪性能的一個重要指標,它被定義為進口空氣流量與再生空氣流量之比。
(2)轉輪轉速:吸附和脫附在轉輪運行周期內同步進行,相互影響,共同決定轉輪的去除效率,轉速是指吸附和脫附時間的長短。
(3)再生空氣溫度:吸附劑的脫附再生有一個***征溫度,即***的清洗溫度,高于該溫度可以獲得更快的脫附速率,可以消耗更少的脫附空氣量。
沸石轉輪結構的密封是一個非常重要的控制點,密封不***會造成轉輪應用中的漏氣問題。
4.結論
沸石輪濃縮+催化燃燒處理工業有機廢氣在我***印刷行業、半導體制造行業、涂料行業等工業生產***域得到了廣泛應用。但沸石吸附單元作為核心技術,仍然依賴進口,限制了沸石濃縮輪系統在VOCs處理中的應用。隨著我***新型吸附劑的開發以及轉輪制造技術和密封技術的提高,轉輪吸附技術將會在更廣的范圍和更多的行業得到應用。