沸石轉(zhuǎn)輪吸附-熱空氣脫附催化燃燒在VOCs處理方面的運用

 

1、前語

現(xiàn)在，霧霾氣候經(jīng)常發(fā)生，影響環(huán)境中的空氣質(zhì)量，揮發(fā)性有機物（簡稱VOCs）是污染環(huán)境質(zhì)量的重要因素[1,2]。VOCs是個成分多樣，***性不同，主要有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯（TDI）、二異氰甲苯酯等，正常狀況下運用原有的單一的廢氣處理形式無法到達處理要求的混合型氣體[3]；VOCs發(fā)生***致能夠分為：工業(yè)企業(yè)排放、汽車尾氣排放、油品揮發(fā)、溶劑運用源、燃燒源等，因VOCs會對人體健康發(fā)生直接或直接損傷，且污染的規(guī)模不僅是在排放地鄰近，也可通過氣流運動分散到一個城市和區(qū)域[4,5]。為了維護******氣環(huán)境，還咱們一個健康的生活，操控VOCs排放至關(guān)重要，***家也認識到了處理VOCs的重要性，現(xiàn)已相應(yīng)的出臺了一系列環(huán)保方針，針對VOCs處理專項技能就應(yīng)運而生，其間沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+熱空氣脫附催化氧化技能便是將多種廢氣通過沸石轉(zhuǎn)輪進行吸附濃縮，一起再與催化燃燒組合的一種新技能。

2、處理原理

本技能是運用沸石吸附的面積***和不同溫度下分子間作用力不同的原理，經(jīng)催化燃燒后分化VOCs進行設(shè)計。

在低溫狀況下，***風量的吸附風機把車間內(nèi)的VOCs通過過濾箱過濾掉***顆粒物質(zhì)，然后通過沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附，通過沸石轉(zhuǎn)輪的氣體可直接排放；當吸附有很多VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪進入高溫脫附區(qū)時，小風量的熱空氣氣體將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來轉(zhuǎn)換成高濃度廢氣，運用脫附風機送入后端的催化燃燒體系進行催化燃燒處理，分化發(fā)生的熱量部分通過內(nèi)部換熱再次進入催化燃燒體系，下降能量損耗，部分分化后的氣體直接排放到空氣中，在此進程中，電控體系嚴格操控催化發(fā)生的熱量，當超越設(shè)定值時通過調(diào)理脫附管路的主動閥門補涼風下降廢氣濃度，減少熱量的生成；兩部分子體系彼此結(jié)合，重復循環(huán)，當無VOCs發(fā)生后可中止設(shè)備作業(yè)，一起為了設(shè)備的處理和安全，在中止催化氧化體系后需對該部分設(shè)備進行一個降溫，維護設(shè)備正常運用。

3、廢氣處理進程

3.1沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮

沸石是一種晶體結(jié)構(gòu)的礦石，而咱們用到的沸石分子篩就歸于沸石的化合物。

沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為三部分：吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)，每個部分都是由耐熱、耐溶劑的密封材料分隔開來。沸石轉(zhuǎn)輪能夠在各個功用區(qū)域內(nèi)接連作業(yè)，同步進行吸附脫附冷卻。

VOCs通過前端的過濾器進行開始過濾后，到沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)（吸附區(qū)面積為S1）有機廢氣中VOCs被沸石分子篩吸附除掉，有機廢氣被凈化后從沸石分子篩轉(zhuǎn)輪直接排出，通過煙囪進入空氣。

吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs，在脫附區(qū)通過約200℃小風量的熱風處理而被脫附、濃縮，濃縮倍數(shù)一般為5~25倍。濃縮倍數(shù)n=吸附面積*吸附速度/脫附面積/脫附速度。

脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻。通過冷卻區(qū)的空氣，通過加熱后作為再生空氣運用，到達節(jié)能的作用。以上流程重復循環(huán)，到達廢氣凈化的意圖。

3.2催化燃燒

催化氧化燃燒運用轉(zhuǎn)輪通過脫附區(qū)后，VOCs 進入脫附管路，通過脫附風機進入換熱器換熱，催化燃燒發(fā)生的部分熱量通過換熱被VOCs從頭帶入催化燃燒器內(nèi)，加熱升溫進行催化劑催化處理，催化燃燒技能能夠在較低溫度（300℃~500℃）下完成對VOCs95%以上凈化功率，徹底反響后生成CO2和H2O，一起放出很多熱，發(fā)生的熱量一部分通過混合罐進入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)對吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs進行脫附；一部分進入換熱器換熱，換熱后的部分熱量通過煙囪排出，另一部分被通過換熱器的VOCs從頭帶入催化燃燒器。重復循環(huán)運用，能夠***極限的下降能量損耗，一起完成廢氣自我催化分化的作用。

3.3電氣操控

沸石轉(zhuǎn)輪吸附－熱空氣脫附催化燃燒對VOCs處理的完成還需要一套相對應(yīng)的電控體系，操控體系選用PLC操控，具有設(shè)備主動/手動、本地/長途、吸附風機風速切換操控、一起還裝備了設(shè)備工況監(jiān)督、流程畫面顯現(xiàn)、參數(shù)顯現(xiàn)及設(shè)置、報警顯現(xiàn)、主動連鎖維護、數(shù)據(jù)顯現(xiàn)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙τ茫⒃O(shè)有緊迫泊車，報警提示等功用。

PLC操控體系，對要害設(shè)備的作業(yè)狀況、要害點的溫度和壓力進行監(jiān)測，便于評價設(shè)備的作業(yè)狀況；共設(shè)有吸附風機操控、沸石分子篩轉(zhuǎn)輪單元操控、脫附風機操控、燃燒器催化氧化操控、安全應(yīng)急操控、電路維護等操控單元。手動操控只能***自操控一個操控單元進行操作，主動操控能夠依照程序設(shè)定使整套設(shè)備進行接連性作業(yè)，確保設(shè)備安穩(wěn)。

PLC自控體系包括以下幾個***色：

節(jié)能操控：設(shè)備發(fā)動、中止、毛病等不同狀況下，PLC 能夠主動履行不同操控形式，***化下降設(shè)備的待機能耗。

預警防護：設(shè)備溫度、壓力等操控點發(fā)生反常時，宣布聲光報警信號，并主動做應(yīng)急處理。

急停操控：設(shè)備PLC操控體系預留急停信號，當設(shè)備呈現(xiàn)緊迫狀況時作為***先操控等級***時間中止設(shè)備作業(yè)。

畫面監(jiān)控：實時監(jiān)測設(shè)備上各個信號點的作業(yè)狀況，通過畫面作業(yè)狀況對設(shè)備當下的作業(yè)功能有直觀的了解。

4、廢氣處理作用

企業(yè)現(xiàn)狀生產(chǎn)中，車間混粉工序華夏輔材料中運用含有揮發(fā)性有機物。車間烘箱、混捏機、真空混勻機及干燥室等設(shè)備，這些設(shè)備都是在密閉空間中生產(chǎn)，發(fā)生的廢氣都是通過設(shè)備本身的廢氣收集管道排出，車間廢氣捕集功率為95%。車間工藝廢氣經(jīng)布袋除塵器處理后排放。通過除塵器的廢氣通過沸石轉(zhuǎn)輪+熱空氣脫附催化燃燒設(shè)備，經(jīng)電控體系******化的操控，在既能夠處理廢氣又節(jié)能的狀況下，處理作用顯著。

5、總結(jié)

轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒能夠在處理***風量、高濃度的VOCs時，基本上能夠凈化一切含有VOCs的廢氣，也能夠自我調(diào)理處理廢氣中VOCs的組成和濃度的改變、動搖，在適宜的廢氣濃度條件下無需增加輔佐燃料而完成自供熱操作。

跟著***家和公民的環(huán)保認識越來越強，針對環(huán)保的處理要求也會越來越高；一起轉(zhuǎn)輪和催化燃燒的技能也在日益提高，未來會在更多的行業(yè)界得到運用，VOCs處理的作用也將愈加的有用。