沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮
沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)就是針對低濃度VOCs的治理而發(fā)展起來的一種新技術(shù),與焚燒技術(shù)(催化燃燒或高溫焚燒)或冷凝技術(shù)進(jìn)行組合,形成了“沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+焚燒技術(shù)"和“沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+冷凝回收技術(shù)"。
低濃度、大風(fēng)量的VOCs排放在目前我國的有機(jī)廢氣污染中占了很大的比例,吸附濃縮技術(shù)是低濃度廢氣治理中最為經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)途徑,從一些大型和較大型企業(yè)的經(jīng)營情況分析,吸附濃縮-催化燃燒集成技術(shù)所占比例最大,占到全部項(xiàng)目數(shù)量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附濃縮+催化燃燒技術(shù)",近十多年來在我國的工業(yè)VOCs凈化中占有主導(dǎo)地位,但經(jīng)過多年來的運(yùn)行實(shí)踐,該工藝存在一些明顯的缺陷:
(1)之前主要采用活性炭材料(蜂窩活性炭、顆粒活性炭和活性碳纖維)作為吸附劑,而活性炭材料在采用熱氣流再生時(shí)的安全性較差,當(dāng)再生熱氣流的溫度達(dá)到100℃以上時(shí),吸附床容易著火。
(2)采用熱氣流吹掃再生活性炭,因?yàn)樵偕鷾囟鹊停?dāng)脫附周期完成后部分高沸點(diǎn)化合物不能*脫附,會在活性炭床層中積累而使其吸附能力下降。由于存在安全性問題,通常的再生溫度不能超過120℃。因此對于沸點(diǎn)高于120℃的有機(jī)物,如三甲苯等則不能利用該工藝進(jìn)行凈化。
(3)通常活性炭具有很強(qiáng)的吸水能力,當(dāng)廢氣濕度較高(超過60%)時(shí),對有機(jī)物的凈化能力將會迅速下降,在處理高濕度的廢氣時(shí)床層的凈化效率較低。
鑒于以上存在的問題,在吸附濃縮工藝中,國外主要采用疏水型蜂窩分子篩(蜂窩沸石)作為吸附劑,移動式的沸石轉(zhuǎn)輪作為吸附裝置。與“固定床吸附濃縮+催化燃燒裝置"相比,具有一些明顯的優(yōu)勢:
(1)采用沸石作為吸附劑,安全性能好,采用熱氣流再生時(shí)不易發(fā)生著火現(xiàn)象。
(2)采用沸石作為吸附劑,再生溫度可以提高,適用于從低沸點(diǎn)到高沸點(diǎn)各種VOCs的凈化。
(3)設(shè)備阻力低,運(yùn)行成本低。
(4)吸附后尾氣中有機(jī)污染物的濃度穩(wěn)定,便于控制。
(5)設(shè)備體積和占地面積小。
硅鋁分子篩本身是一類強(qiáng)極性物質(zhì),對空氣中的水分具有較強(qiáng)的選擇性吸附能力。采用沸石作為吸附劑,關(guān)鍵在于沸石的疏水改性技術(shù)可以提高其對有機(jī)化合物的選擇性吸附能力。經(jīng)過近年來的不斷努力,我國在疏水型蜂窩分子篩的生產(chǎn)技術(shù)上已經(jīng)取得了突破,打破了美、日等國家在該技術(shù)上的壟斷。由于我國的應(yīng)用市場廣泛,因此沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮技術(shù)在今后將會成為國內(nèi)低濃度VOCs治理的關(guān)鍵技術(shù)。