２０１９年５月
JournalofGreenScienceandTechnology
第１０期
治理VOCs的沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺
程辉,胡超
摘要:指出了VO具有成分杂、种类多、性质各异的特点,如何治理是一个重难点.分Cs是挥发性有机物,析了工业固定源VO阐述了沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺的原理和特点,探讨了转轮Cs的排放特点,吸附的影响因素,并提出了VO以供参考.Cs处理工艺优化的措施,关键词:挥发性有机化合物;沸石转轮;吸附浓缩;催化燃烧;影响因素;优化
()杭州绿然环保集团有限公司,浙江杭州３１１１００
中图分类号:X７０１ 文献标识码:A
工业固定源．１ VOCs的排放特点
种类多差异大
在工业领域,产生合物V类O污染物型Cs的企业众多,的组成复杂,常见的化包括:烃类、脂类、醇类、酚类、胺类、醛类、腈类等.其中,苯、甲苯、二甲苯和卤代烃的排放量大、毒性强.考虑到不V佳O,C联s的组成和性质复杂,采用单一的治理技术效果合治理工艺应运而生.
．２ 多种污染并存
工业生产期间,工艺尾气污染物多是混合物,例如:印刷废气中包含苯类、酮类、醇类、脂类;喷涂废气中包含脂类、酮类、苯类.如果净化单一化合物,治理技术容易选择;但多种有机物并存,由于不同有机物的性质差异明显,必须采用分级治理方案.以苯类废气机物为例,采用催化燃烧法之前,要先去除含硫有机物＋含硫有,避免造成催化剂中毒.
．３ 工况条件多样
不同行业排放的的业中VO,排放的是常温气Cs,尾气的工况条件VOCs
体;制有,或者同行业不同工药较、大化差工异[２]
生产.中普,通序排喷排放涂放的作是
高温气体.在汽车生产企业中,喷涂线排放常温气体,
烘干线排放高温气体.一般来说,,多以溶胶形式存在,由于粘性较V高OC,s中含有颗粒
物因此去除难度大,会影响吸附净化效率.
沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺的
原理和特点
．１ 工艺原理
如图图.其中１是沸石转轮吸附浓缩a区是吸附区,根据目标＋催化燃烧工艺流程物的类型,在转轮内填充吸附材料;b区是脱附区可将转轮,目标物经过脱附.高温气体经过传热１,a区在此处催化氧化反应.烧上条的件V,O即C可s脱完附下来;然后经过传热２,温度提升至燃成空气用于脱附.c区是冷却区,空气经过传热在系统控制上,包括PC１、PC１２,变为热两个监
收稿日期:作者简介:２程０１ ９Ｇ辉０４Ｇ(１０９９
８０—)
,男,主要从事废气处理工作.文章编号:１６７４Ｇ９９４４(２０１９)１０Ｇ０１６１Ｇ０２
控系统,前者能监测传热器、催化燃烧室的温度变化;后者监测风机的运行,动态调整进气流量.,系统运行期间,PC１将监测到的温度信息传递给PC２PC２向风机下达指令,实现系统运行的可靠性.
图１ 沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺流程
．２ 技术特点
沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺的特点:废气经吸附区如果不达标,①使用吸附区旁路内循环,就会进入该循环,重复吸附过程,以提高吸附效率.冷却风会进入吸附区,从而降低脱附风量s浓度会明显提②应用冷却风旁路,面对复杂工况,VOC高,部分,并补充新风.
该旁路的建立,可以利用新风稀释理时间.③引风机的应用,有利于调VO控C旁s浓度,延长治路,去掉降温鼓风机,在转轮处控制VOC,s浓度,可以实现温度控制目标.④在催化燃烧室内使用传热统,可将反应放热温度维持在２代替电辅热系
[]在单位时５００间~内６,００减少℃之间３转轮的转速容易调节,.⑤
量,从而提高系统的安全性.
VOCs吸附
转轮吸附的影响因素分析
选定治理工艺后,一旦确定吸附材料,转轮的运行
参数、进气参数,会影响吸附能力.国外学者研究称[
４]
要想调整转轮的运行,可以改变浓缩比、转速、再生风温
,度等指标.结合相关研究成果,处理高浓度的时,将浓缩比降低至控制在２２０℃,此时８去,转速提高至除效率维持６在．５９r０/h％,以再生风温度VOCs
上.以下
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１１１１２２２３等:治理VO 程 辉,Cs的沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺
具体分析转轮吸附的影响因素.
３．１ 浓缩比
转轮经过吸附、脱附,可以得到低流量的浓缩气体,浓缩比就是进气流量、再生风流量的比值,使用F表增大脱附能耗.结合实践,浓缩比从１甲苯５降低至６,//的出口浓度从４．不利于后７mm３降低至１．５mm３,gg续燃烧.因此,在保证去除率的前提下,合理设置浓缩比,才能兼顾效率、能耗两个指标,提高系统的整体能效.
３．２ 转轮转速
示.低浓缩比能提高去除效率,但也会增加再生风量,
环境与安全
起,并且后卷形成蜂窝状;最后利用疏水性分子,将其涂抹在蜂窝状通道的表面,即可制成吸附转轮.将其应用４．２ 优化转轮结构
优化转轮结构,能改进转轮的运行参数,具体包括:结合VO合理设置转①优化浓缩比,Cs的类型和特点,轮的F值,才能提高效率、降低能耗.②优化转轮转速,实际转速应该接近最佳转速,维持合适的吸附时间、脱吸附剂在解析再生时,应该设置特征温度,最好是最低清洗温度,可以提高解析速率.④优化密封性,提高转附时间,提高VOCs的去除效率.③优化再生风温度,在VO可以实现良好的去除效果.Cs的治理上,
在转轮运行过程中,吸附、脱附是同时进行的,两个动作相互影响,并且决定了去除效率.从本质上来看,转速的大小,会改变吸附时间、脱附时间的长短.以最佳转速为准,如果实际转速较低,其运行周期变长,虽然增强了脱附区的再生能力,但吸附能力会降低.结合温度分布曲线,可见吸附区的曲线下降,原因在于吸附放热,导致吸附率降低.如果实际转速较高,脱附区前段可以加热到再生温度,后段则达不到再生温度,继而影响去除效果.设置最佳转速,就是控制吸附时间、脱附时间,最大程度上提高去除率.
．３ 进气参数
进气参数包含多个指标,其中影响转轮吸附性能的主要有两个:一是进气温度.对V到OCs处理时,废气中常含有一定水分,相对湿度能达会和污染物相互吸附,不８仅０％以上.这些水分的存在,占据了转轮的吸附空间,还会降低去除效率.因此,控制进气温度,可以提高转轮吸附能力.二是进气流速.一定条件下,转轮的最佳转速和进气流速之间呈现正比关系.随着进气流速提高,转速也会提高;如果转速没有提高,实际转速就会低于最佳转速,导致吸附能力降低.结合温度分布曲线,可见吸附区的曲线下降.因此,需要处理高浓度的VOCs时,一般提高转轮的转速,或者降低进气流速,均能提高吸附效率.
．４ 再生风温度
吸附剂的解析、再生,需要最低清洗温度.再生风的温度超过该温度值,就能提高解析效率,减少脱附风量的消耗.
VOCs处理工艺的优化措施
．１ 选择沸石型号
采用沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺治理
VOCs时,
关键点主要有两个:一是提高吸附浓缩效率,二是选用蜂窝状的转轮[５]
沸石转轮为例,原料是陶瓷纤维纸.在沸石的选择上,将其加工成平板形,以疏水性、波纹形;然后利用无机粘合剂,将陶瓷纤维纸粘结在一
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轮的密封性,能解决运行期间的窜风问题,在满足治理标准的同时,实现节能降耗的目标.
４．３ 提高催化性能
催化剂的选择,也是影响化剂,才V能O满Cs去除率的一个因素,选择性能良好的催足吸附、脱附条件,提高系统运行的稳定性.总结来看,催化剂的选择应该从以下几点入手:①低温活性良好,能适应较高的空速,可以减少建设费用、运维费用;②具有良好的热稳定性,处理高浓度的剂温度升高,要求物理化学性能稳定VOCs时,会产生大量反应热,此时催化;强的机械强度;④成本低廉,考虑到催③阻力小,具有较化剂的使用数量大,降低成本才能提高企业的经济效益.
５ 结语
随着工业快速发展,类多差异大、多种污染并存VO、C工s的排放量增多,
具有种况条件多样的特点.文中以沸石转轮吸附浓缩＋催化燃烧工艺为例,介绍了技术原理和特点,分析了影响转轮吸附的因素,包括浓缩比、转轮转速、进气参数、再生风温度等.合理选择沸石型号,优化转轮结构,提高催化性能,能改善,应重点关注.VOCs治理效果参考文献:
[１]董 霓,林艳军,崔玉东．治理VOCs的新工艺—沸石转轮吸附浓
缩[２]净顶新材料科技无锡＋催化燃烧[J]．环境与发展,有限公司２．０用１７于,２吸９(附７)V:１O１C８s~气１１体９．的分子筛浓
缩转轮的测试装置:[３]周CN２０１８１０４２９７２８．４[P]．２０１８~研究进展 江,练[ 川,李星和,等１１－[４]程晋俊,叶J ]．绿色科技,．我国挥发性有机物(巡,张 晖２,０等１８．挥发性有机(１６):１５~１７物．VOCs
)２排放清单０．监测方法研究进展[绿色科技,][５
]朱绍东OCs对,邢２O ０１波８(,６周):增６１幸~６,４等,６３和SOA的生成潜势研究．绍８．J．
兴北部区域大气复合污染过程中V[J]．绿色科技,２０１８(１４):４６[６]~王玲玲５１．
放因子试验,马双良[J]．,绿色科技梁 晶,等,２．高速公路隧道法研究机动车０１７(２２):４~７．
VOCs排
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