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      1. 公司新聞

        company news

        沸石轉輪吸附+RTO蓄熱式熱氧化組合工藝處理VOCs介紹
        Date:2021-04-20 Number:142

        本文載自《北極星VOCs在線》

        一、沸石吸附轉輪技術

        具有多孔介質的材料被廣泛用于氣體的萃取和分離。沸石分子篩和工業用活性炭一樣,都具有多孔的特征。1986 年瑞典人將多孔吸附材料制成蜂窩狀結構的轉輪,1988 年日本人將疏水性分子篩涂敷在蜂窩狀吸附材料的表面制成吸附轉輪。經過幾十年的技術進步,目前沸石分子篩轉輪每小時可以處理200000m3的工業廢氣,實現吸附效率達95%及以上,濃縮倍率5~25(視工況)。

        沸石吸附轉輪采用多倉室布置,根據吸附濃縮過程的功能不同分為吸附區、冷卻區和脫附區 。轉輪工作過程中,沸石依次通過吸收區、脫附區和冷卻區,循環往復完成吸附脫附過程。根據廢氣處理量,轉輪一般以1~6r/h 的速度持續緩慢旋轉。


        二、蓄熱式燃燒技術

        1984年蓄熱式燃燒技術被英國人用于鋼廠退火爐,20世紀80年代后期引入我國,用于鋼廠處理和回收利用低熱值的高爐煤氣。由于對燃燒后高溫煙氣顯熱的回收利用,提高了燃氣的入爐溫度,有效降低了燃氣著火所需的能量,被廣泛用于處理低熱值氣體,一般認為熱值在1000kcal/m³的氣體即可實現穩定的蓄熱燃燒。

        有機廢氣通過蓄熱室進入高溫(760℃~ 800℃)燃燒室進行燃燒反應,反應后高溫煙氣通過另一蓄熱室放熱至低溫(120℃~170℃)后從煙囪排放。蓄熱體成對布置,交替進行加熱、放熱,以固定時間(一般3min以內)間隔進行切換。常用的蓄熱式熱力爐(RTO)根據蓄熱室的數量不同,分為一室(旋轉式,效率≥98%)、二室(效率≥95%)和三室(效率≥98%)幾類。


        三、組合工藝原理

        完整的蓄熱式燃燒組合工藝由三級干式過濾裝置、吸附轉輪、RTO 依次串聯組成。

        三級干式過濾裝置可以依次分為初效過濾器、中效過濾器和活性炭過濾層。其中,初效過濾器主要用來過濾5μm以上的粉塵和顆粒物,中效過濾器用于過濾粒徑1~5μm的粉塵和顆粒物,活性炭過濾層主要用于濾出高沸點物質,保障轉輪安全,防止沸石被高沸點物質污染后降低脫附效率。三級干式過濾器整體能較完全地去除粉塵、漆霧,氣體中0.5μm以上的粉塵凈化效率≥98%,可確保廢氣滿足轉輪和RTO對廢氣的參數要求。

        經三級干式過濾裝置的有機廢氣分為兩部分通過吸附轉輪。大部分廢氣(85%~95%)流入吸附區,VOCs在范德華力作用下被吸附于沸石多孔介質,經吸附后的潔凈廢氣排放進煙囪;小部分廢氣(5%~15%)依次通過冷卻區和脫附區,冷卻沸石的同時得到部分熱量,經換熱器加熱至180℃~220℃的脫附溫度后,進入脫附區。沸石多孔介質中的 VOCs 在熱氣流的加熱下脫離,與廢氣混合形成高濃度 VOCs 廢氣,轉輪經脫附后得以再生,實現循環運轉。

        轉輪脫附出來的高濃度VOCs廢氣進入RTO焚燒,反應后的大部分VOCs被高溫銷毀,高溫潔凈煙氣經過蓄熱室降溫后,可以通過外部換熱器預熱送往RTO,也可以作為高溫熱源經外部換熱器將脫附用的小股廢氣加熱至脫附所需溫度后,從煙囪排放。


        四、該組合工藝的優點 

        (1)沸石材料燃點高,相比于活性炭吸附工藝,可以選取較高的溫度脫附,高溫脫附效率高,安全性能好。沸石吸附轉輪連續勻速運行,濃縮后的 VOCs 的氣流濃度和流量穩定,便于運行控制。

        (2)RTO爐內絕熱燃燒溫度高,廢物凈化效率高, 燃燒產物余熱可以進行二次回收利用。燃燒后的高溫氣體對濃縮后的VOCs氣流進行加熱,減少了輔助燃料的使用量,降低了運行成本。

        (3)結構緊湊,占地面積小,節省設備投資和運行費用。自動化技術成熟,結合熱工監測技術,數據實時上傳,系統可以實現一鍵點火、無人值守。

         



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