沸石轉(zhuǎn)輪選用及使用中的注意事項

大風(fēng)量、低濃度的有機廢氣的燃燒或回收，不僅需要非常大規(guī)模的設(shè)備，而且會造成巨額運行成本。對于該問題，通過使用沸石分子篩吸附濃縮裝置可以將低濃度大風(fēng)量的有機廢氣濃縮成高濃度小風(fēng)量，從而減低設(shè)備投資費用和運行成本，從而實現(xiàn)經(jīng)濟有效有機廢氣處理。
沸石轉(zhuǎn)輪在選型及使用過程要注意哪些事項，成為VOCs治理行業(yè)技術(shù)人員及VOCs治理設(shè)備使用方需要密切關(guān)注的問題。

金偉力等人發(fā)表的論文《具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪型吸附材料用于空氣中揮發(fā)性有機污染物(VOC)的治理》對吸附分離濃縮裝置選用及使用中的注意事項做了相應(yīng)的論述：
1. 廢氣中粉塵及霧沫夾帶的預(yù)處理
由于研發(fā)的吸附轉(zhuǎn)輪是針對低濃度、大風(fēng)量VOC污染空氣的凈化過程。為了提高傳質(zhì)效率（增加吸附劑與污染空氣的接觸面積）、降低風(fēng)阻，在190um的陶瓷纖維紙的表面涂覆了厚度僅約為10um的分子篩薄層制成薄片吸附劑，然后將其加工成具有孔間距P=3.0mm，孔徑h=1.7mm的蜂窩孔道的轉(zhuǎn)輪。而且，通常吸附轉(zhuǎn)輪的厚度僅為400~450mm。當(dāng)處理廢氣中夾帶有VOC霧沫或是夾帶粉塵時，由于以下原因：①VOC含量超過吸附劑的吸附容量，造成去除效率急劇降低；②造成蜂窩孔道及分子篩表面微孔的堵塞，引起風(fēng)阻增加、吸附效率降低。所以在使用吸附分離濃縮裝置時，需要設(shè)置粉塵過濾網(wǎng)或是霧沫去除裝置等廢氣預(yù)處理設(shè)備。
此外，當(dāng)被處理污染空氣溫度高于45℃或者相對濕度大于85%RH時，由于溫度和相對濕度的影響，吸附除去效率會急劇下降。為了保證較高的凈化效率，需要設(shè)置冷卻及除濕設(shè)備對污染的空氣進(jìn)行預(yù)處理。
2. 吸附轉(zhuǎn)輪的水清洗再生
吸附轉(zhuǎn)輪經(jīng)過長期使用后，總會有一些灰塵或是高沸點的VOC物質(zhì)附著在吸附過程入口側(cè)的表面或是蜂窩狀孔道的表面。導(dǎo)致風(fēng)阻增加、吸附除去效率降低。通常，在停機檢修時，用高壓空氣對吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吹掃即可清除其表面附著的灰塵，恢復(fù)其本來性能。但是，當(dāng)灰塵與高沸點的VOC或者油類物質(zhì)一起附著在吸附轉(zhuǎn)輪表面時，僅僅靠高壓空氣吹掃很難除掉。此時可采用熱水或者是低壓水蒸氣對吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)行清洗凈化、實現(xiàn)再生。該方法尤其對水溶性VOC特別有效。由于吸附轉(zhuǎn)輪是用無機粘合劑將分子篩涂覆在陶瓷纖維紙表面制造而成的。水洗時不僅轉(zhuǎn)輪不會龜裂變形，也不會發(fā)生由于分子篩脫落所導(dǎo)致的性能劣化，使用壽命縮短等問題。
3. 吸附轉(zhuǎn)輪的高溫再生
一般來說，由于集成電路或者液晶顯示屏等生產(chǎn)過程的廢氣中含有高沸點物質(zhì)，易發(fā)生聚合的有機物。在對其進(jìn)行吸附凈化處理時，在通常的標(biāo)準(zhǔn)再生溫度（180~200℃）操作條件下，會發(fā)生由于脫附不完全或者由于聚合反應(yīng)生成的高沸點物質(zhì)蓄積在吸附轉(zhuǎn)輪中。這樣不僅造成吸附凈化效率降低，而且當(dāng)吸附轉(zhuǎn)輪中蓄積的VOC超過一定含量時，即使實在標(biāo)準(zhǔn)再生溫度操作情況下也有發(fā)生VOC自燃導(dǎo)致吸附轉(zhuǎn)輪燒損或是引發(fā)火災(zāi)的危險性。
如果蓄積的VOC為水溶性，可以采用前述的水洗方法將蓄積在轉(zhuǎn)輪中的VOC溶出，使轉(zhuǎn)輪得到再生。但是，如果蓄積賦活方法就是對于通常采用標(biāo)準(zhǔn)再生溫度（180~200）的系統(tǒng)，定期（一般每隔2~6個月）實施高溫再升（300℃）運轉(zhuǎn)，高溫再生運轉(zhuǎn)的時間一般為12~24小時，這樣就可以使蓄積在吸附轉(zhuǎn)輪中的高沸點VOC完全脫附、吸附轉(zhuǎn)輪得到賦活。

高溫再生的效果驗證試驗的一個結(jié)果在表3中給出。實驗方法是：分別用熱重量測定（TG）——差熱分析儀（DTA）、比表面積測試儀對未使用的新品吸附轉(zhuǎn)輪①、在通常標(biāo)準(zhǔn)再生溫度（180~200℃）操作條件下經(jīng)過3年使用后的吸附轉(zhuǎn)輪②、對②進(jìn)行12小時高溫再生（300℃）后的吸附轉(zhuǎn)輪③中的有機物含量（wt%）、吸附劑的微孔容積（cm³/g）、BET比表面積（㎡/g）進(jìn)行了測定，并對結(jié)果進(jìn)行比較。
由實驗結(jié)果可見、與未使用的新品①相比，在通常標(biāo)準(zhǔn)再生溫度（180~200℃）操作條件下經(jīng)過3年使用后的吸附轉(zhuǎn)輪②由于高沸點有機物的蓄積，吸附劑的微孔容積、比表面積均大幅度減少。然而，經(jīng)過12小時的高溫再生（300℃）后，吸附轉(zhuǎn)輪③中的有機物含量、吸附劑的微孔容積、比表面積等指標(biāo)均有很大程度的恢復(fù)與改善，高溫再生效果得到證實。
高溫再生方法實施的前提條件是：①吸附轉(zhuǎn)輪本身要耐高溫；②采用耐高溫的密封材料及密封構(gòu)造；③選用耐高溫性再生空氣鼓風(fēng)機；④要有300℃以上的再生空氣用熱源。
來源：環(huán)保