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北京中科航建環境工程技術有限公司
(1)工作原理:沸石分子篩是優良的吸附劑,是人工合成的含堿金屬和堿土金屬氧化物的結晶硅酸鹽,主要表現在對等極性小分子有強烈的吸附能力;對于臨界直徑、形狀、極性、不飽和度等不同的分子有選擇性吸附能力
(1)工作原理:
沸石分子篩是優良的吸附劑,是人工合成的含堿金屬和堿土金屬氧化物的結晶硅酸鹽,主要表現在對等極性小分子有強烈的吸附能力;對于臨界直徑、形狀、極性、不飽和度等不同的分子有選擇性吸附能力。分子篩因其含有大量直徑均一的微孔而具備較好的吸附能力;且選擇性很強;分子直徑小于分子篩微孔的分子被吸附;分子直徑大于微孔的分子不被吸附;通過此方式來實現混合氣體的凈化、分離;對于同樣直徑可被吸附的分子而言,其極性越強,越容易被分子篩吸附;壓力越高,分子篩吸附能力越強;溫度越高,分子篩吸附能力越低。
沸石轉輪濃縮吸附裝置是利用吸附-脫附-濃縮三項連續變溫的吸、脫附程序,使低濃度、大風量有機廢氣濃縮為高濃度、小流量的濃縮氣體。其裝置特性適合處理大流量、低濃度、含多種有機成分的廢氣。
通過轉輪的旋轉,可在轉輪上同時完成氣體的脫附和轉輪的再生過程。進入濃縮轉輪的有機廢氣在常溫下被轉輪吸附區吸附凈化后直接排放至大氣,接著因轉輪的轉動而進入脫附區,吸附了有機物質的轉輪在此區內通過高溫脫附,吸附在轉輪上的有機物被分離、脫附、進入后續處理系統。如此循環工作。
(2)系統特點:
1.運行能耗低廉
2.沸石與空氣接觸的表面積大,其比表面積達2700m2/m3以上
3.風阻力低
4.傳質效率高
5.與兩塔間歇切換的固定床切換相比較,具有凈化效率高、出口濃度穩定的特點
6.沸石耐溫高、脫附效率高且不易燃燒
7.濃縮倍率高(1:10-1:30)
8.性比非常高
9.使用壽命長,維護保養簡易,一般可達到8-10年,吸、脫附20000-30000次。
10.運行安全可靠
11.采用PLC可編程控制、操作簡便、自動化程度高
(3)適用范圍:
VOCs排放的工業行業包括:石油化工、精細化工、噴涂、包裝印刷、醫藥與農藥制造、半導體及電子產品制造、人造板與木制家具制造、皮革、漆包 線、制鞋、涂料、油墨、粘合劑生產、金屬鑄造等。各行業中所產生的VOCs種類常見的組分有碳氫化合物、苯系物、醇類、酮類、酚類、醛類、酯類、胺類、腈 (氰)類等。
(4)結構:
1)轉輪
VOC濃縮裝置中裝有陶瓷纖維紙的蜂窩狀并吸附有特殊分子篩,再經浸滲、
燒結后的轉輪。此轉輪擁有很強的疏水性、即使在高
濕條件下對于VOC也能發揮出很強的吸附能力。而
且,對于粉屑等物資可以進行水洗處理氣體、冷卻氣
體及再生氣體流體都通過轉輪(蜂窩構造體)的蜂窩
孔。因此,若粉屑等過多會導致轉輪蜂窩孔堵塞的情
況發生。因此在設備前段設置預處理裝置來處理粉
塵,延長轉輪使用壽命。
2)轉輪驅動馬達
轉輪驅動馬達式油脂潤滑的減速機和電動機
一體化的機器,轉輪轉動依靠馬達進行驅動,馬達
主要由鏈輪、鏈條、張力惰輪等組成。轉輪驅動馬
達的動力是通過鏈條、鏈輪等傳遞到轉輪上的。為防止鏈條因松動而向鏈輪外滑
動等情況,在鏈條的背面用張力惰輪固定,保障安全性能。
沸石轉輪與傳統活性炭反應床對比見下表3-1。
表3-1沸石轉輪與活性炭反應床吸附濃縮裝置對比 | ||
比較項目 | 新型-旋轉式 | 傳統型-固定床 |
吸附材料 | 沸石分子篩 | 活性炭 |
吸附效率 | 90%-98% | 90%-98% |
安全性 | 吸附材料為無極硅酸鹽,不燃,杜著火隱患 | 吸附材料為炭基質,易燃 |
材料壽命 | 6年-10年,吸脫附20000-30000次 | 吸脫附10-20次,隨著脫附次數增多,活性炭吸附效率降低 |
運行費用 | 6年-10年更換一次,運行費用低 | 每噸活性炭購買需15000元,每噸活性炭危廢處理6000元 |
脫附濃度 | 穩定 | 不穩定 |
運行穩定性 | 脫附出口濃度連續穩定,催化燃燒溫度穩定,便于控制 | 脫附出口濃度變化,導致催化燃燒溫度存在不穩定情況,控制閥頻繁工作 |
控制閥 | 數量少,維護費用低 | 數量多,維護費用高 |
廢氣處理設備實景圖
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