VOCs经转轮浓缩后,再采用氢化燃烧技术和催化燃烧技术进行燃烧处理。国外对设备工艺进行持续的改进,日本三菱公司在20世纪就设计利用移动阀切换的蓄热装置,采用了具有高蓄热能力的陶瓷蜂窝体,并实际应用。催化剂也是影响废气处理的关键内容,将Pd、Au、Ce等金属催化剂用于催化燃烧降解的实验结果在国外已见报道。目前,国外沸石浓缩转轮的相关产品价格昂贵,在我国的VOCs废气处理中很难大规模应用。
国内的沸石吸附浓缩设备起步较晚,生产企业多以组装、代理为主要经营模式,作为核心的沸石吸附单元基本依赖进口,国外具有生产技术的企业也在国内相继设立设备组装厂。不过,国内现已有多家高校及科研院所如华南理工大学、浙江大学等对沸石转轮进行了相关研究,使得国内现有的沸石转轮成型及设备技术水平与国外的差距在逐步缩小。近几年,我国在催化燃烧技术方面也已取得较大发展,国内已有工业应用及推广的实例。对催化燃烧技术而言,采用蜂窝状换热器回收低品位热源、进一步优化系统的结构设计及实现标准化、模块化设计是未来的发展趋势。虽然我们已经有了较好的研究基础,但是在核心材料研发、系统化集成、示范工程应用等方面还有待突破。
沸石转轮工艺参数
(1)浓缩比:转轮通过吸附—脱附以获得低流量的浓缩气体,浓缩比是转轮性能的一个重要指标,定义为进气流量与再生风流量的比值。
(2)转轮转速:吸附与脱附在转轮运行周期中是同步进行的,两者互为影响,共同决定转轮的去除效率,而转速的大小意味着吸附和脱附时间长短。
(3)再生风温度:吸附剂的解析再生存在一个特征温度,即清洗温度,高于该温度可以获得更快的解析速率,同时消耗更小的脱附风量。
沸石转轮结构的密封是一个非常重要的控制点,密封性不佳会使得转轮应用上存在窜风的问题。
沸石转轮浓缩 催化燃烧进行工业有机废气的处理,现在我国已经广泛应用于印刷业、半导体制造业、涂装行业等多个工业生产领域,但是目前作为核心技术的沸石吸附单元仍依赖于进口,使得沸石浓缩转轮系统在VOCs处理的使用中受到了很大限制。随着新型吸附剂的开发及我国转轮制作技术、密封技术的提高,转轮吸附技术将会在更大范围、更多产业中得到应用。
有机废气的排放随生产行业、工业条件的不同,其组成、浓度也各不相同。因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染的性质、浓度、净化要求及经济性等因素,对有机废气的常规处理方法有吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法、燃烧法、生物法、脉冲电晕法和氧化法等。对于小风量高浓度且排放稳定的有机废气来说,目前*成熟、*彻底的治理技术室直接燃烧法和催化燃烧法。
催化燃烧设备有效净化有机废气工艺,设备净化。催化燃烧几乎可以处理所有的有机废气及恶臭气体,包括苯类、酚类、醛类、酮类、酯类、醇类、醚类、和烃类等。它适用于处理各种中低浓度的废气成分。特别是对石油化工、喷涂涂料、绝缘材料、食品加工等行业排放的低浓度、多成分,又没有回收价值的废气,采用吸附-催化燃烧法的处理效果会更好。
催化燃烧法相对于常用的吸附法、光催化氧化、低温等离子等处理低浓度有机废气的处理方法,前期***成本会稍微有所提高,当然主要还是取决于催化剂性能和效率以及废气处理中的有机物浓度,也与热量回收效率、经营管理和操作工艺等有关。相反,可以利用催化燃烧的反应热能,根据需要配置余热,充分利用废气燃烧的热能分解有机废气,有效降低了有机废气处理运行成本。
催化燃烧设备分在线和离线两种形式:
所谓在线催化燃烧就是有机废气在风机引力作用下进入催化燃烧系统,首先经过干式过滤器(标配)对其中的颗粒物进行过滤,有机废气进入活性炭吸附箱,废气分子被活性炭吸附、浓缩,干净空气进入烟囱实现高空排放;随着活性炭趋于饱和,CO炉启动,对催化剂和炉内空气进行加热,热空气经补风阀调温后接入活性炭吸附箱,对活性炭进行脱附,脱附的高浓度废气分子进入CO炉,在催化剂的作用下发生无焰燃烧,实现高温氧化分解,终生成二氧化碳和水蒸气排进烟囱;部分高温气体继续对吸附箱进行脱附,如此循环;
在线型催化燃烧设备工作时,其中2个吸附箱处于吸附状态,1个吸附箱处于备用状态。当需要进行脱附时,备用的箱体进入吸附状态,替换掉一个需要脱附的箱体,单独进行脱附。该箱体脱附完成后用以替换另一个需要脱附的箱体,从而实现活性炭箱体一直有2个处在吸附状态,保持对有机废气的24小时在线处理。
所谓离线催化燃烧设备就是废气经活性炭吸附后,将饱和的活性炭放置到高温脱附箱内。关闭箱门,启动设备总开关,设置反应时间。催化燃烧室内的加热管起先工作,将温度加热到设置的温度250℃后,风机启动,热风进入高温脱附箱内,活性炭进行脱附。通过管道有机废气进入催化燃烧室,进行无焰燃烧,放出热量,生成二氧化碳和水,反应后的气体经换热室进行热交换降低温度后再经阻火器后悔到管道内,当气体温度超过设置的温度时,冷风机补充冷风,降低温度后的气体回到高温脱附箱完成一次循环。