沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的適用范圍和現(xiàn)場檢查方法

近年來，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的使用量逐年增加 ，但由于國內(nèi)部分企業(yè)的設(shè)備制造水平較低，很多治理企業(yè)對該裝置的認識水平不足，不會進行設(shè)備選型，缺乏工藝設(shè)計經(jīng)驗，致使該裝備在實際應(yīng)用中存在的問題較多。如何對治理設(shè)施進行有效監(jiān)管，確保治理設(shè)備始終處于最佳運行狀態(tài)，保證治理設(shè)施穩(wěn)定達標運行，是生態(tài)環(huán)境監(jiān)管部門面臨的一大難題。
本文就沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的適用范圍以及該裝置性能現(xiàn)場檢查方法進行了梳理和論述，供生態(tài)環(huán)境保護督察和基層管理部門參考。
一、 沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的適用范圍
如下圖所示，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的工作過程通常劃分為吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)三個部分。

廢氣經(jīng)過預(yù)處理后進入轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)，隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動，吸附了有機物的沸石吸附劑旋轉(zhuǎn)到脫附區(qū)，在熱空氣的吹掃下將有機物脫附出來。
根據(jù)初始氣流中有機物濃度的不同，脫附后氣流中有機物的濃度可以濃縮5 ～ 30 倍，然后引入到 RTO 或 RCO 中進行氧化凈化，對有價值的有機物也可以進行冷凝回收。經(jīng)過再生后的轉(zhuǎn)輪區(qū)域由于溫度較高，不利于后續(xù)的有機物吸附，通常設(shè)計一段再生區(qū)，利用冷風(fēng)進行降溫后再轉(zhuǎn)移到吸附區(qū)重新用于吸附凈化。
吸附濃縮裝置的設(shè)計目的是將低濃度的有機物通過吸附濃縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邼舛鹊挠袡C物，然后再進行處理（高溫焚燒、催化燃燒或冷凝回收），以降低廢氣的處理費用。因此，該裝置只適用于低濃度的廢氣處理，一般以低于 1500mg/m³ 為宜，在實際應(yīng)用中濃度幾十至幾百 mg/m³ 的廢氣居多，若廢氣濃度過高，濃縮倍數(shù)將受限，背離了濃縮裝置的設(shè)計初衷。
廢氣的溫度、濕度對沸石的吸附能力均具有重要影響。有機物在沸石上的吸附為物理吸附，溫度越低越有利于吸附，因此一般規(guī)定進入裝置的廢氣溫度宜低于 40℃。對于沸點較高的有機物，沸石的吸附容量大，吸附溫度可以適當(dāng)提高。如果廢氣的溫度過高，需要采用轉(zhuǎn)輪進行濃縮處理時，必須先采用換熱等方式進行降溫處理。
轉(zhuǎn)輪中所用的沸石材料為硅鋁分子篩，通常吸水能力很強，在裝入轉(zhuǎn)輪之前需要對其進行疏水改性處理，以降低對水的吸附能力，從而提高對有機物的吸附能力，但難以做到完全疏水，成型后還是會具有一定的吸水能力。廢氣的濕度越高，對水分的吸附能力越強，對有機物的吸附能力影響越大，當(dāng)廢氣濕度超過 80% 時，對水的吸附能力會迅速提高，因此一般規(guī)定進入沸石轉(zhuǎn)輪的廢氣相對濕度應(yīng)低于 80%。當(dāng)廢氣的相對濕度超過 80% 時，可采用降溫除濕、升溫降濕（降低相對濕度）等方式進行處理。
廢氣中的細顆粒物會附著在沸石蜂窩體中，使吸附層的阻力增加，對沸石的吸附能力產(chǎn)生明顯影響。特別是噴涂廢氣中的漆霧對沸石吸附能力的影響非常大，漆霧黏附在沸石表面，堵塞吸附通道，使有機物難以擴散到材料內(nèi)部，沸石的吸附能力快速衰減。同 時，由于漆霧的可燃性強，在采用熱空氣進行沸石再生時易發(fā)生爆燃等安全事故。因此，在廢氣進入吸附層之前需要對顆粒物進行過濾處理，進入轉(zhuǎn)輪的廢氣中的顆粒物含量要盡可能低，在工程技術(shù)規(guī)范中規(guī)定顆粒物濃度不應(yīng)超過 1mg/m³。

苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲醛等易聚合的化合物吸附到沸石上后會發(fā)生聚合反應(yīng)而難以脫附下來，沸點大于 220℃的物質(zhì)（如三乙醇胺、鄰苯二甲酸酯類等）吸附到沸石上后也會造成脫附困難。上述物質(zhì)均會造成沸石失活，因此不適合采用沸石轉(zhuǎn)輪進行處理。
二、 沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置性能現(xiàn)場檢查方法
為了配合生態(tài)環(huán)境保護督察工作，提高地方環(huán)保部門的工作效率，對沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮裝置的使用方法和主要控制指標進行了梳理，將現(xiàn)場檢查方法劃分為治理設(shè)施基本情況、入口氣體特征、設(shè)備工藝參數(shù)和設(shè)備性能參數(shù)四個方面，明確了其關(guān)鍵性控制指標，編寫了針對該裝置的快速科學(xué)的現(xiàn)場檢查方法（見下表），供生態(tài)環(huán)境保護督察和基層生態(tài)環(huán)境管理部門參考。

來源：環(huán)保