沸石转轮---高效废气浓缩吸附脱附装置
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资源与环境化 工 设 计 通 讯Resources and EnvironmentChemical Engineering Design Communications·170·第46卷第12期2020年12月VOCs 就是挥发性有机化合物,是工业生产中常见的污染物,由于其物理性质决定其在常温下容易挥发到空气中。
VOCs 对现场工作人员健康有影响,且在大气扩散的作用下,会转移扩散至土壤或者水体中,进而危害动植物和周围生活环境。
针对VOCs 的危害影响,应认真分析其成因,并采取针对性的治理措施。
1 挥发性有机物成因1.1 石油化工的产品或者副产物VOCs 是挥发性有机物,指具有挥发性的有机化合物。
常见的有300 多种,包括苯、甲苯、苯乙烯、氯仿、氰化物等。
在石油的炼化过程中,或者化工化学品生产现场、甚至食品加工车间,都会产生VOCs ,只是种类和量上有较大差异。
有些VOCs 是生产的副产物,直接逸出,有些是产物,在储存过程中由于密封不良等原因挥发到空气中。
1.2 企业生产条件不达标企业生产过程中,要对产生的挥发性有机化合物进行收集或者密闭作业,从而避免对环境造成污染,保护现场工作人员的生命健康。
由于这些工作与产量关系不大,相关的设备或者工艺优化等亦需要投入更多的成本,在降本增效的理念下,大部分企业生产条件等不达标,造成了空气中挥发性有机物含量超标。
1.3 环保设备不给力生产企业特别是化工类型企业,在生产中产生挥发性物质几乎是不可避免的,并且并非所有挥发性有机物都可以当作相关化工生产的原料,所以运用环保设备对这些气体进行处理是有效的方式。
虽然,我国对生产企业有排污要求,向环境中排出废气需要得到排污许可证才可以,但是选用的环保设备或其处理方案本身对VOCs 处理能力和效果有限,这也是造成VOCs 排放量大的根本原因。
1.4 原子化生产工艺未落实化学类工业企业是产生有机废气的主要行业,环境友好型化学要求化学生产原料的每个原子都转化成为生成物,最大限度地使用能源,避免浪费,同时也避免副产物成为污染物。
沸石转轮吸附处理有机废气的工作原理(一)沸石转轮吸附处理有机废气的工作原理1. 简介有机废气是工业生产过程中产生的一种固体颗粒状或气态有机物组成的废气,对环境和人体健康造成严重威胁。
沸石转轮吸附是一种常用的有机废气处理方法,通过使用特殊的吸附材料和转轮装置,可以高效地去除有机废气中的有害成分。
2. 工作原理沸石转轮吸附处理有机废气的工作原理可以分为以下几个步骤:2.1. 吸附沸石是一种多孔性的吸附剂,具有较大的比表面积和吸附能力。
当有机废气通过吸附装置时,其中的有害成分会被沸石吸附剂表面的吸附孔道捕捉。
吸附过程是一个物质从气相进入固相的过程,通过静电作用、共价键和范德华力等相互作用力,有机物与沸石表面发生吸附。
2.2. 脱附当吸附剂表面的吸附孔道逐渐饱和,需要对吸附剂进行脱附,使得沸石可以再次使用。
传统的脱附方法包括热解、减压脱附等。
在沸石转轮吸附装置中,采用气流吹扫的方式进行脱附。
通过调整气流的温度和速度,可以将吸附在沸石上的有害成分从吸附剂上脱附下来。
2.3. 冷却再生脱附后的有机物以气体的形式进入冷却再生装置,通过冷却和净化,将有机物中的悬浮颗粒和液滴去除,再将气体送入吸附装置进行吸附。
这样循环往复,可以实现对有机废气中有害成分的高效去除。
3. 特点和优势沸石转轮吸附处理有机废气具有以下特点和优势:•高效性:沸石具有较大的比表面积和吸附能力,在有限的体积内可以处理大量的有机废气。
•稳定性:沸石吸附剂具有较高的热稳定性和化学稳定性,能够在高温和恶劣的环境下长时间稳定工作。
•可再生性:通过脱附和冷却再生装置的结合,可以将有机废气中的有害成分以高效的方式去除,并实现吸附剂的再生和重复使用。
•环保性:沸石吸附处理过程中无需添加化学药剂,减少了对环境的污染。
4. 应用领域沸石转轮吸附处理有机废气广泛应用于各个工业领域,例如化工厂、石油化工、塑料加工、印刷机械、涂装等。
其主要作用是对有机废气中的挥发性有机化合物(VOCs)、苯系物质、醇醚类有机化合物等有害成分进行高效去除,保护环境、改善空气质量。
深入打好污染防治攻坚战——“提气”| THOROUGHLY FIGHT THE TOUGH BATTLE AGAINST POLLUTION28中国环保产业2021年第3期沸石转轮吸附浓缩装置的适用范围和现场检查方法吴琼1,陈弘俊2,梁国杰1,栾志强1(1.军事科学院防化研究院,北京100191;2.福建嘉园环保有限公司,福州 350003)摘要:沸石转轮吸附浓缩工艺是近年来我国低浓度大风量挥发性有机物(VOCs)治理的主流技术。
为了解决该装置在实际应用中存在的问题,文章就沸石转轮吸附浓缩装置的适用范围以及该装置性能现场检查方法进行了梳理和论述,供生态环境保护督察和基层生态环境管理部门参考。
关键词:沸石;转轮;吸附浓缩;VOCs 治理中图分类号:X701 文献标志码:A 文章编号:1006-5377(2021)03-0028-03Application Scope and On-site Inspection Method of Zeolite RotorAdsorption and Concentration DeviceWU Qiong 1, CHEN Hong-jun 2, LIANG Guo-jie 1, LUAN Zhi-qiang 1(1. Institute of Chemical Defense, Academy of Military Sciences PLA China, Beijing 100191;2. Fujian Garden Environmental Protection Co., Ltd., Fuzhou 350003, China)VOCs 作为一种常见的大气污染物,已经成为我国重点区域大气复合污染的主要前提物质之一[1],在现阶段我国大气污染形成过程中起着非常重要的作用。
由于我国VOCs 治理工作起步较晚,目前其排放总量尚处于高位,在所有的大气污染物中处于首位,在今后相当长的时间内将是我国大气污染防治工作的重点。
沸石浓缩转轮-催化氧化工艺治理VOCs废气【摘要】沸石浓缩转轮-催化氧化工艺是一种有效治理VOCs废气的技术方法。
本文从引言、正文和结论三个部分对该工艺进行了全面分析。
在详细介绍了沸石浓缩转轮-催化氧化工艺的概述、VOCs废气治理技术方法以及工艺在实际中的应用情况。
结合工艺优势及效果评价对其进行了评估,指出了存在的问题和改进措施。
在展望了沸石浓缩转轮-催化氧化工艺在VOCs废气治理中的前景,并对整篇文章进行了总结。
通过本文的介绍,读者可以更深入了解沸石浓缩转轮-催化氧化工艺对VOCs废气治理的重要性和实际应用效果,为相关领域的研究提供了有益的参考依据。
【关键词】沸石浓缩转轮、催化氧化、VOCs废气、工艺优势、效果评价、存在的问题、改进措施、前景展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景近年来,挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)排放成为环境领域中的热点问题。
VOCs废气来自于化工、印染、油漆、涂料等行业,其中包含苯、甲苯、二甲苯等多种有机化合物,对人体健康和环境造成严重危害。
随着我国工业化进程的加快,VOCs排放量逐年增加,其中废气治理成为亟待解决的难题。
目前,传统的VOCs废气治理技术存在诸多局限性,比如效率低、能耗高、处理成本昂贵等问题。
为了寻求一种更加高效、经济、环保的废气治理技术,沸石浓缩转轮-催化氧化工艺应运而生。
该技术通过沸石浓缩转轮和催化氧化两种机理相结合,能够有效去除VOCs废气中的有机污染物,减少大气污染物的排放,实现废气的资源化利用和减排。
研究沸石浓缩转轮-催化氧化工艺在VOCs废气治理中的应用,具有重要的理论意义和实际价值。
该研究有望为解决VOCs废气治理难题提供新的思路和方法,推动相关领域的技术创新和进步。
1.2 研究意义如今,随着工业化的不断发展,挥发性有机物(VOCs)排放成为了环境保护领域的重要问题。
VOCs的排放会造成空气污染,对人类健康和生态环境造成严重危害。
沸石转轮高吸、脱附效率,VOCS去除率高沸石转轮是将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气,从而减少设备的投入费用和运行成本,提高VOCS废气的高效率处理。
分子筛浓缩转轮分为吸附区,脱附区,冷却区,转轮在各个区域连续运转。
吸附区:沸石转轮以每小时1-6转的速度持续旋转,与此同时将吸附的挥发性有机物传送到转轮的脱附区。
脱附区:在脱附区中利用小股加热气体(180-220。
C)将挥发性有机物进行脱附。
冷却再生:脱附后的沸石转轮旋转到冷却区,经冷却后旋转至脱附区,持续吸附挥发性有机气体。
沸石转轮的技术工艺流程:将饱和的沸石解析出来的有机气体通过脱附引风机作用送入净化装置,(沸石脱附下来的有机溶剂为气体)先通过阻火器系统,然后进入换热器,再送入到加热室,通过加热装置,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机气体分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度,如达不到反应温度,这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热,使它燃烧,这样节省了能源,废气有效去除率达标排放,符合国家排放标准。
沸石转轮是将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气,从而减少设备的投入费用和运行成本,提高VOC废气的效率处理。
在处理大风量、低浓度的废气燃烧和回收的时候,如果没有它,直接进行燃烧的情况下,废气处理设备不仅体积庞大,而且产生的运行费用也会很庞大。
主要是应用在液晶生产、半导体、印刷、涂装等大风量低浓度的废气净化处理上,同时还可以处理一些锂电池、滤纸、制药的低浓度的大风量废气。
沸石转轮的优势:1、高吸、脱附效率,使原本高风量、低浓度的VOCs废气,转换成低风量、高浓度的废气,降低后端终处理设备的成本。
2、吸附VOCS所产生的压降极低,可减少能耗。
3、整体系统采预组及模块化设计,具备了小的空间需求,且提供了持续性及无人化的操控模式。
适应行业:适合于大风量,低浓度场合,包括:印刷、大型喷涂车间、家具、芯片、液晶LED工业等生产场所。
沸石转轮与催化氧化技术在VOCs废气治理装置中的应用介绍了一种将沸石转轮与催化氧化技术协同组合并用于挥发性有机化合物VOCs废气治理的装置。
通过对包装印刷行业所排放的VOCs废气风量、VOCs成分及其质量浓度与特性的研究,结合实际案例分析,发现采用疏水性分子筛的沸石转轮与催化氧化组合装置具有高去除率与高经济性效果。
某生产线所排放的废气风量约为15000 m~3/h(标准状态),质量浓度为53.03 mg/m3,符合大风量低质量浓度的特性。
治理后,废气中的苯、甲苯、二甲苯、非甲烷烃(NMHC)的去除效率可达98%以上。
对装置运行能源的计算对比表明,在催化氧化工段,液化天然气(LNG)是最经济的能源。
因彩色印刷与塑膜复合工序中使用大量溶剂型油墨与稀释用有机溶剂等物质,我国每年仅包装印刷行业挥发性有机化合物(VOCs)的排放量可达约200 万~300 万t,所产生的VOCs 废气通常采用活性炭吸附、光催化、等离子、催化氧化/蓄热式催化氧化(CO/RCO)、蓄热式焚烧(RTO)等方法进行治理,其中又以催化氧化法与焚烧法最为普及。
包装印刷废气具有以下特点:(1)废气成分复杂,含有多种有机物质;(2)油墨干燥时,由于需要严格控制生产车间的废气质量浓度,通常引入较大风量来进行通风,因此所产生的VOCs 废气风量大、质量浓度低。
传统催化氧化或焚烧装置适用于处理不同风量的中高质量浓度VOCs 废气,设备大小主要取决于其自身的最大处理风量。
但在处理大风量低质量浓度的VOCs 废气时,采用单一催化氧化或焚烧方法需要庞大的装置,不仅一次设备的投资成本高,而且会大幅增加后续燃料的运行成本。
因此实际处理中需引入沸石转轮技术,先对大风量低质量浓度VOCs废气进行吸附,将其浓缩为小风量高质量浓度的气体后再进行催化氧化处理。
随着新环保法规的修订出台与各地对VOCs排放限制的严控,行业对VOCs治理设备提出了更高的要求。
相比于单一VOCs废气处理设备,沸石转轮-催化氧化组合装置具有设备体积小、去除效率高、安全性与经济性良好的多重优势,这也将是未来VOCs 废气治理装置的主流发展方向。
沸石转轮吸附浓缩装置的结构及工作原理以沸石转轮吸附浓缩装置的结构及工作原理为标题,本文将详细介绍该装置的结构和工作原理。
一、结构介绍沸石转轮吸附浓缩装置主要由以下几个部分组成:进料系统、转轮吸附系统、脱附系统、再生系统和控制系统。
1. 进料系统:进料系统负责将待处理的气体或液体引入装置中,一般包括进料管道、过滤器和调节阀等组件,确保进料的稳定性和可控性。
2. 转轮吸附系统:转轮吸附系统是整个装置的核心部分,由转轮、吸附剂和转轮驱动装置等组成。
转轮上涂覆有吸附剂(通常为沸石),通过转轮的旋转运动,使气体或液体中的目标组分被吸附在吸附剂表面。
3. 脱附系统:脱附系统负责将吸附剂上吸附的目标组分从吸附剂上脱附出来,通常采用加热的方式进行脱附。
脱附后的目标组分可进一步处理或收集。
4. 再生系统:再生系统用于将已经吸附了目标组分的吸附剂进行再生,以便再次使用。
一般采用加热的方式将吸附剂上的目标组分脱附出来,然后通过冷却等方式降低吸附剂的温度,使其恢复到吸附状态。
5. 控制系统:控制系统对整个装置进行监控和控制,保证各个部分的协调运行。
包括温度、压力、流量等参数的监测和调节,以及转轮的转速控制等。
二、工作原理沸石转轮吸附浓缩装置的工作原理基于吸附和脱附的原理。
1. 吸附过程:当进料气体或液体通过转轮吸附系统时,目标组分会被吸附剂表面的沸石吸附剂吸附。
吸附剂的选择通常基于目标组分与吸附剂之间的亲和力,以及吸附剂对非目标组分的选择性。
2. 脱附过程:当吸附剂上的目标组分达到一定的饱和程度时,需要进行脱附。
一般采用加热的方式,使吸附剂上的目标组分脱附出来。
脱附后的目标组分可进一步处理或收集。
3. 再生过程:脱附后的吸附剂需要进行再生,以便再次使用。
一般采用加热的方式将吸附剂上的目标组分脱附出来,然后通过冷却等方式降低吸附剂的温度,使其恢复到吸附状态。
4. 控制过程:整个装置的工作需要通过控制系统进行监控和调节。
控制系统会对温度、压力、流量等参数进行监测和调节,以保证各个部分的协调运行。
沸石浓缩转轮-催化氧化工艺治理VOCs废气一、引言挥发性有机化合物(VOCs)是指在大气中易挥发的有机物质,包括多种工业废气、油漆、油墨、粘合剂、溶剂、清洁剂等。
VOCs污染严重影响大气环境质量和人民的健康,因此治理VOCs废气污染已成为环保领域的重要课题。
目前,沸石浓缩转轮-催化氧化工艺作为治理VOCs废气的有效手段已得到广泛应用。
本文将就沸石浓缩转轮-催化氧化工艺的原理、特点及应用进行详细介绍,以期为相关行业提供参考。
二、沸石浓缩转轮-催化氧化工艺原理1. 沸石浓缩转轮工艺沸石浓缩转轮是一种通过物理吸附-脱附原理进行废气治理的技术手段。
其工作原理如下:在固定的时间间隔内,废气在沸石转轮上经过吸附、浓缩,然后将排放出减少了VOCs浓度的废气。
这一过程可连续进行,直至废气中的VOCs被大部分去除。
2. 催化氧化工艺催化氧化是通过引入催化剂,将VOCs废气中的有机物质氧化成二氧化碳和水。
催化氧化的关键在于选择合适的催化剂和控制氧化反应的温度、氧气浓度和气体停留时间。
沸石浓缩转轮-催化氧化工艺就是将沸石浓缩转轮和催化氧化技术结合在一起,通过浓缩+吸附和催化氧化的双重作用,对VOCs废气进行有效治理。
三、沸石浓缩转轮-催化氧化工艺的特点1. 高效性沸石浓缩转轮-催化氧化工艺能够有效去除VOCs废气中的有机物质,使废气排放达标。
相比其他治理技术,其去除效率更高、更稳定。
2. 节能环保与传统的热氧化技术相比,沸石浓缩转轮-催化氧化工艺不需要额外供热设备,节约能源消耗,同时氧化反应产物为水和二氧化碳,无二次污染。
3. 使用寿命长沸石浓缩转轮-催化氧化工艺中的吸附剂和催化剂均可多次循环使用,使用寿命长,降低了治理成本。
4. 适用范围广该工艺可适用于多种VOCs废气治理,包括有机溶剂废气、挥发性有机废气、印染废气等。
四、沸石浓缩转轮-催化氧化工艺的应用1. 印染行业沸石浓缩转轮-催化氧化工艺已成功应用于印染行业的VOCs废气治理。
沸石浓缩转轮-催化氧化工艺治理VOCs废气随着工业化进程的不断推进,VOCs(挥发性有机化合物)排放成为了环境治理中的重要问题。
VOCs不仅对空气质量造成污染,还可能对人体健康造成危害,因此对VOCs废气的治理成为了工业生产中的一项重要任务。
在VOCs废气治理技术中,沸石浓缩转轮-催化氧化工艺因其高效、节能、环保等优点而备受关注。
沸石浓缩转轮-催化氧化工艺是一种将VOCs废气先经过沸石吸附浓缩,然后利用转轮进行脱附再经催化氧化处理的技术。
具体原理如下:1.沸石吸附浓缩:VOCs废气首先进入沸石浓缩器内部,在高温下,VOCs分子与沸石表面发生吸附作用,从而使废气中的VOCs得以被大量浓缩。
2.转轮脱附:经过浓缩的VOCs废气进入转轮脱附器,通过加热转轮,VOCs分子从沸石表面脱附出来,从而实现了VOCs的脱附。
3.催化氧化处理:经过脱附的VOCs废气进入催化氧化装置,通过催化剂的作用,VOCs 分子在高温下与氧气发生氧化反应,最终转化为CO2和H2O等无害物质,达到了治理VOCs 废气的目的。
二、沸石浓缩转轮-催化氧化工艺特点1.高效:沸石浓缩转轮-催化氧化工艺在VOCs废气治理中具有高效的特点,通过沸石的吸附浓缩和转轮的脱附操作,能够实现VOCs的高效处理,去除率高达90%以上。
2.节能:该工艺在VOCs废气处理中能够充分利用热能和化学能,转轮脱附过程中释放出的热能可以用于加热沸石浓缩器,在一定程度上减少了能源的消耗,达到了节能的效果。
3.环保:沸石浓缩转轮-催化氧化工艺在处理VOCs废气时,通过催化氧化处理将VOCs 转化为无害物质,减少了对环境的污染,达到了环保的效果。
4.稳定性好:该工艺具有稳定性好的特点,能够适应各种不同浓度、不同种类的VOCs 废气治理需求,操作稳定可靠,维护成本低。
5.处理量大:沸石浓缩转轮-催化氧化工艺能够处理大量的VOCs废气,适用于各种工业生产过程中VOCs废气的治理需求。
沸石转轮吸附浓缩+rto原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在对沸石转轮吸附浓缩+RTO技术进行概述和解释说明。
沸石转轮吸附浓缩是一种废气处理技术,通过利用沸石材料对废气中的有毒、有害物质进行吸附和浓缩,从而达到净化废气的目的。
而RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)是一种通过高温氧化将废气中的有机物完全分解为二氧化碳和水蒸汽的技术。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:首先介绍沸石转轮吸附浓缩原理,包括其定义、背景以及基本原理;接着详细阐述沸石转轮吸附浓缩的工作过程和关键技术参数;之后介绍RTO技术,包括其概述、应用领域以及在废气处理中的作用机制;然后对沸石转轮吸附浓缩与RTO组合应用进行优势分析,包括两种技术单独应用的限制和不足之处,以及二者组合应用的协同效果与优势;最后通过一个实例分析,讨论沸石转轮吸附浓缩与RTO组合应用在某废气处理项目中的应用效果;最后进行总结和进一步研究展望。
1.3 目的本文的目的是介绍沸石转轮吸附浓缩+RTO技术在废气处理领域中的原理、工作过程和关键技术参数,并分析该组合应用的优势以及对废气处理技术发展的影响和意义。
通过对这两种技术的概述和解释,希望能够加深对废气处理领域相关技术的理解,并为进一步研究和应用提供参考。
2. 沸石转轮吸附浓缩原理:2.1 沸石转轮吸附浓缩的定义和背景:沸石转轮吸附浓缩是一种新型的气体分离和富集技术,主要用于处理废气中低浓度有机物。
该技术结合了沸石吸附和旋转式设备的优势,能够高效地去除废气中的有害物质,并将其浓缩至较高浓度,以便进行后续处理或回收利用。
2.2 沸石转轮吸附浓缩的基本原理:沸石是一种多孔材料,其具有较大的比表面积和可调控的孔径大小。
沸石转轮吸附浓缩装置通常由多个旋转式圆盘组成,在这些圆盘上涂覆了沸石材料。
当废气通过装置时,其中的有机物会被沸石表面的活性位点吸附固定下来。
在工作过程中,装置会不断旋转使得不同位置上的载气盘进入不同阶段。
沸石:是一种含水的碱或碱土金属铝硅酸盐矿物。
可以在分子水平上筛分物质的多孔材料。
是分子筛的一种。
可以作为吸附剂和干燥剂,在加热液体时能够保持液体平稳。
鉴于沸石本身的特性,在此基础上研发的沸石转轮设备有以下特点及优势:
1、高吸、脱附效率,使原本大风量、低浓度的VOCs废气,转换成小风量、高浓度的废气,降低后端终处理设备(RCO/RTO)的成本。
2、沸石转轮吸附VOCs所产生的压损极低,可大大减少吸附风机电力能耗。
3、浓缩倍数达到5-20倍,大大缩小后处理设备的规格尺寸,降低了运行成本。
4、整体系统采预组及模块化设计,具有占地面积小且拥有无人化操控模式的优点。
5、经过转轮浓缩后的废气,可达到国家排放标准。
工艺如下:
沸石转轮吸附浓缩装置是转轮在处理区一再生区一冷却区三区连续变温运转,把低浓度、大风量的有机废气浓缩为高浓度、小风量的有机废气。
其装置特性适合处理大流量、低浓度、含多种有机成分的废气。
通过转轮的旋转,可在转轮上同时完成气体的浓缩和沸石的再生。
进入浓缩转轮的有机废气在常温下被转轮吸附区吸附净化后直接排放至大气,接着因转轮的转动而进入脱附区,吸附了有机物质的沸石在此区内脱附,吸附在沸石上的有机物被分离、脱附、进入后续处理系统,如此循环工作。
适应行业:
特别适合于大风量,低浓度场合,包括:印刷、大型喷涂车间、家具、芯片、液晶LED工业等生产企业。
治理解决方案:
有机废气经过滤器后,进沸石转轮吸附,大部分废气吸附净化后直接排放至
烟囱。
引小部分空气,对沸石过热区进行冷却后。
然后与RTO或RCO排出的高温净化废气换热升温度并经燃烧器补燃后升至200℃,进转轮对已经吸附饱和部分进行解析,解析后气体进RTO或RCO高温氧化成二氧化碳和水,氧化后气体进换热器换热降温后直接排放。
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