沸石轉(zhuǎn)輪凈化原理
沸石轉(zhuǎn)輪是吸附濃縮技術(shù)中的一種,在VOCs治理環(huán)保行業(yè)里為人們所熟知,前幾年大家也聽說過一個(gè)段子:中國VOCs治理行業(yè)的興起,救活了不少國外因缺少訂單而馬上面臨倒閉的轉(zhuǎn)輪生產(chǎn)企業(yè)!前幾年買沸石轉(zhuǎn)輪,不僅要排隊(duì)半年多,還要全款發(fā)貨,還是要像求大爺一樣求賣。至于沸石轉(zhuǎn)輪的操作原理是怎樣的一個(gè)過程呢? VOCs 廢氣通過疏水性沸石濃縮轉(zhuǎn)筒后,能有效被吸附于沸石中,達(dá)到去除的目的。經(jīng)過沸石轉(zhuǎn)輪吸附的VOCs的潔凈氣體,直接通過煙囪排放到大氣中,轉(zhuǎn)輪持續(xù)以每小時(shí)1-6轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),同時(shí)將吸附的VOCs傳送至脫附區(qū)。
分子篩沸石濃縮轉(zhuǎn)輪分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻再生區(qū),轉(zhuǎn)輪在各個(gè)區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
含有低濃度VOCs廢氣經(jīng)過濾裝置等預(yù)處理之后,進(jìn)入吸附區(qū),VOCs成分被吸附在分子篩中,已吸附VOCs的分子篩連續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入脫附區(qū),經(jīng)高溫?zé)犸L(fēng)進(jìn)行脫附濃縮,高溫脫附后進(jìn)入冷卻再生區(qū)域,由冷空氣進(jìn)行冷卻再生,用于冷卻的空氣經(jīng)加熱后可以作為再生氣體使用。
濃縮倍數(shù)[n=(S1×V1)/(S2×V2)=5~30]根據(jù)組分及濃度確定,最大程度降低運(yùn)行能耗。
于脫附區(qū)中利用一小股加熱氣體將VOCs脫附,脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)至吸附區(qū),持續(xù)吸附VOCs。筒式沸石轉(zhuǎn)輪是利用沸石分子篩對排放廢氣中的VOCs進(jìn)行吸附-脫附的設(shè)備。筒式沸石轉(zhuǎn)輪的核心是吸附材料——沸石分子篩。沸石分子篩是指那些具有分子篩作用的天然及人工合成的晶態(tài)硅鋁酸鹽。一些類別的沸石分子篩 孔徑與一般 VOC 分子大小相當(dāng),根據(jù)其有效孔徑來篩分各種流體分子。VOCs吸附常用的沸石分子篩具有較大的比表面積(300~600㎡/g)和一定的吸附容量,可用于從廢氣中吸附去除許多有機(jī)物分子,是一種典型的環(huán)保材料。

然而,當(dāng)沸石轉(zhuǎn)輪面對以下的廢氣組分時(shí),卻沒有效果。
在沸石分子篩轉(zhuǎn)輪上易發(fā)生聚合反應(yīng)的烯烴類物質(zhì)、有機(jī)硅氧烷、沸 點(diǎn)超高260℃以上的大分子物質(zhì)等,可能會(huì)對轉(zhuǎn)輪造成永久性損壞。現(xiàn)列出 筒式沸石轉(zhuǎn)輪無法處理的物質(zhì)成分,如下表:
轉(zhuǎn)輪無法處理的物質(zhì)成分表
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物質(zhì)類型 |
物質(zhì)成分 |
主要原因 |
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難吸附物質(zhì) |
甲醇 |
分子性極強(qiáng)不易吸附 |
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環(huán)乙烷 |
分子結(jié)構(gòu)特殊不易吸附 |
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甲醛類,其他低沸點(diǎn)物質(zhì) |
沸點(diǎn)低不易吸附 |
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難脫附物質(zhì) |
油霧/焦油 |
黏附力強(qiáng),不易脫附 |
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DEP,DOP等增塑劑 |
高沸點(diǎn)不易脫附 |
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松油醇 |
易堵孔 |
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異氯酸酯,單體氯化乙烯基,丙烯腈 |
聚合性物質(zhì) |
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單乙醇胺(MEA) |
蒸汽壓低不易脫附 |
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其他胺類 |
改變性狀不易脫附 |
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超過200℃的高沸點(diǎn)物質(zhì) |
不易脫附 |
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蒸汽壓在20Pa以下(at20℃)的物質(zhì) |
不易脫附 |
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使分子篩失活的物質(zhì) |
酸、堿性和兩性物質(zhì) |
沸石退化 |
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涂料 |
覆蓋分子篩 |
不允許進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪的物質(zhì)
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不允許進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的物質(zhì) |
含量控制 |
原因 |
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粉塵(碳酸鈣、鈦白粉、白炭黑、氯化銨、氧化鐵等) |
<1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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漆霧(噴涂形狀的霧狀液體,樹脂類) |
<0.1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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丙烯酸(酯)、丙烯腈、丁二洗等聚合單體 |
<0.1mg/m3 |
吸附劑失效 |
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異氯酸酯、硅烷偶聯(lián)劑等活性化合物 |
<0.1mg/m3 |
吸附劑失效 |
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沸點(diǎn)>220℃(二乙二醇丁醚,三乙醇胺,鄰苯二鉀酸酯類等) |
<0.1mg/m3 |
難以脫附 |
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熔點(diǎn)大于20℃(苯酚,萘,四甲苯等) |
<0.1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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HCL,CL2,SO2,H2S,NOx,NH3 |
PH=4-10 |
腐蝕性 |
限制進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的物質(zhì)
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限制進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的物質(zhì) |
含量控制 |
主要原因 |
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苯乙烯 |
控制在較低濃度 |
易聚合 |
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二氯甲烷,戊烷,乙醇,環(huán)乙烷 |
根據(jù)效率要求設(shè)計(jì) |
不易吸附 |
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甲醇、甲醛、乙醛、二硫化碳 |
根據(jù)效率要求設(shè)計(jì) |
不吸附 |
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沸點(diǎn)低于40℃,(C4以下烷烴、烯烴、鹵代烴等) |
根據(jù)效率要求設(shè)計(jì) |
不吸附 |
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二甲苯、三甲苯、環(huán)已酮等大分子 |
根據(jù)效率要求設(shè)計(jì) |
部分轉(zhuǎn)輪不吸附 |
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沸點(diǎn)在170-220℃的部分物質(zhì)(三甲苯,乙二醇丁醚,丙二醇,乙二醇,癸烷,NMP,DMSO,DEF,丁內(nèi)酯等) |
前級過濾 |
難脫附 |
每種廢氣處理設(shè)備都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),都有使用的限制,沒有最好的廢氣處理設(shè)備,只有適合的廢氣處理設(shè)備才是最好的。
來源:網(wǎng)絡(luò)

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