沸石转轮技术属于高端装备领域,在前期研究及应用的基础上,采用转轮浓缩吸附,结合蓄热式催化燃烧技术,对大风量、低浓度有机废气进行污染控制。整体工艺设计原理基于高效吸附和低温催化氧化,分别依赖于吸附浓缩沸石转轮和蓄热式催化氧化装置。
首先,吸附浓缩沸石转轮是整体技术的核心设备,本技术装备使用的是沸石转轮,其具有以下显著特点:
1.高性能、高效率:将吸附性能极好的疏水性分子筛作为吸附剂使用,对于范围广泛的VOC种类,不同的运转条件,都可以充分提供足够的性能支撑。
2.高沸点溶剂的处理:使用疏水性沸石分子筛,利用不燃性、高耐热性的特点可以在高温条件下再生。
3.惰性:即使是苯乙烯和环己酮等具有热聚合性高的VOC,也能使用疏水性的分子筛高效率的进行处理。
4.清洗和活化:沸石转轮因为是在高温下烧结处理而成的,完全是无机物的结合体。如果发生蜂窝通路堵塞时,可以进行水洗。
5.稳定:旋转吸附转轮在工作时,吸附与脱附过程一直处于连续进行,脱附出来的浓缩废气浓度波动小,避免了固定式吸附床在脱附时所形成的浓度波动,利于控制整个系统的稳定、安全运行,且可保证后续处理单元输出热量的稳定性。
其次,本技术使用的蓄热式催化燃烧技术也具有突出特点:
1.催化床层温度稳定:在催化床内设置蓄热陶瓷层,减少因加热器和反应物浓度变化而引起的燃烧室内温度波动,提升催化剂活性和稳定性,延长催化剂的使用寿命,减少催化剂的用量;节能降耗,提高对有机废气的处理效果。
2.能量回用技术:反应尾气与进入的待反应原料气换热后温度较低,属典型的低品位热源,拟通过蜂窝状全效换热器等新型高效换热装置,提高余热利用水平,进一步优化CO 系统的结构设计,实现标准化、模块化设计。
本技术适用于连续运行场合,旋转吸附式的结构,转速稳定,吸附脱附风速一致,同时连续进行,不存在偏流现象,脱附浓度稳定,净化效率高。相比国内其他技术,本技术具有如下优势:
①用模块化基于陶瓷纤维纸的沸石蜂窝转轮吸附浓缩-旋转式蓄热催化燃烧耦合的处理技术,对大风量、低浓度有机废气首先通过沸石吸附富集,通过热风对沸石吸附剂进行脱附,浓缩形成小风量、高浓度的有机废气。解决了基于陶瓷纤维纸的沸石蜂窝转轮成型技术。
②该技术与直接催化燃烧、热力氧化处理技术相比,能够节省60%以上的运行费用;能够使反应温度更加稳定,催化剂使用寿命大幅提高。与活性炭材料的吸附工艺相比,该技术具有更高的VOCs处理效率(>90%),且耐火性好,利用合成不同表面性质和孔道结构的沸石,沸石负载量可达到40%以上;
③通过陶瓷纤维纸瓦楞成型、硅溶胶浸渍、干燥、烧结、沸石浸渍、活化等工艺过程,制备用于工业VOCs治理的沸石蜂窝转轮,解决当前VOCs带来的大气环境污染问题。
④沸石蜂窝转轮吸附浓缩及氧化技术,不仅具有高效的VOCs去除效果,满足环保排放要求,而且还通过蓄热、换热技术,对反应热量进行回收利用,具有突出的节能特点,在化工、喷涂、化纤、制药、汽车及船舶制造等大风量、低浓度工业有机废气处理领域具有广阔的市场前景和推广价值。
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