沸石轉(zhuǎn)輪技術(shù)簡(jiǎn)介

　　一套完整的用于VOC廢氣治理的沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)通常包括沸石吸附區(qū)、熱脫附區(qū)及焚燒單元三個(gè)部分。

　　沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的工作原理如下：含低濃度VOCS的廢氣通過(guò)蜂窩狀沸石分子篩時(shí)，廢氣中的VOCS成分被吸附在沸石中，凈化后的任白體放在大氣中。此時(shí)，已吸附VOCS的蜂窩沸石繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)少量的熱空氣對(duì)沸石模塊進(jìn)行解吸再生，在此過(guò)程中，能夠?qū)⒌蜐舛鹊膹U氣濃縮成高濃度廢氣。經(jīng)沸石轉(zhuǎn)輪濃縮的廢氣可采用燃燒法進(jìn)行末端治理，將VOCS燃燒分解為無(wú)害的二氧化碳和水，使VOCS得到較完全的分解。

　　沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)最初在日本問(wèn)世，經(jīng)過(guò)本土的實(shí)踐，逐漸發(fā)展至美國(guó)、歐洲、中國(guó)等地。目前市場(chǎng)上技術(shù)較為先進(jìn)和成熟的沸石轉(zhuǎn)輪設(shè)備制造商主要有瑞典蒙特、日本倪佳斯、西部技研等國(guó)外品牌公司。

　　沸石轉(zhuǎn)輪技術(shù)研究進(jìn)展

　　1吸附劑

　　市場(chǎng)上常用的吸附劑有活性炭、沸石分子篩、硅膠、活性氧化鋁、高聚物吸附樹(shù)脂等材料。其中，活性炭和沸石分子篩對(duì)有機(jī)化合物具有較高的吸附選擇性，被廣泛運(yùn)用于VOCS廢氣治理。

　　應(yīng)用于吸附轉(zhuǎn)輪的吸附劑需要具備以下特點(diǎn)：吸附選擇性好、吸附容量大；容易再生和再利用；具有足夠的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；來(lái)源廣泛、價(jià)格適中。沸石分子篩通常采用耐高溫的陶瓷纖維為基材，具有較好的耐熱性和較高的機(jī)械強(qiáng)度，可滿(mǎn)足吸附劑高頻次脫附再生的需求。高硅鋁比的疏水性分子篩具有良好的抗?jié)裥阅?。因此，沸石分子篩逐漸發(fā)展成為轉(zhuǎn)輪濃縮吸附法治理VOCS廢氣技術(shù)中常用的吸附劑類(lèi)型。經(jīng)過(guò)不斷研究探索，

　　如今沸石分子篩種類(lèi)已超過(guò)180種。不同型號(hào)的沸石分子篩具有不同的有效孔徑、選擇吸附性能。

　　2轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)

　　目前，市場(chǎng)上的沸石轉(zhuǎn)輪主要有兩種形式，分別為盤(pán)式轉(zhuǎn)輪和筒式轉(zhuǎn)輪。

　　（1）盤(pán)式轉(zhuǎn)輪

　　盤(pán)式轉(zhuǎn)輪為傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪形式。盤(pán)式轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)主要由分子篩吸附轉(zhuǎn)芯、氣體過(guò)濾裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、風(fēng)機(jī)等部件構(gòu)成。吸附轉(zhuǎn)芯的核心部分，轉(zhuǎn)芯可經(jīng)耐高溫、耐腐蝕的分隔板分隔為三個(gè)區(qū)域：吸附區(qū)、再生區(qū)、冷卻區(qū)。

　　（2）筒式轉(zhuǎn)輪

　　筒式轉(zhuǎn)輪是近年來(lái)新發(fā)展的轉(zhuǎn)輪形式。筒式轉(zhuǎn)輪只有吸附區(qū)和脫附區(qū)，不設(shè)冷卻區(qū)，通過(guò)自身較大的比表面積自然冷卻。筒式轉(zhuǎn)輪沸石采取了模塊化設(shè)計(jì)，可單模塊安裝或更換，具有靈活度高、更換便捷等特點(diǎn)。

　　3設(shè)備運(yùn)行參數(shù)

　　一套沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的治理效率與進(jìn)氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的選取等息息相關(guān)。影響系統(tǒng)性能的操作參數(shù)主要有以下幾個(gè)方面：

　　a.廢氣進(jìn)氣參數(shù)：廢氣溫度、廢氣濕度等；

　　b.設(shè)備運(yùn)行參數(shù)：脫附再生溫度，冷空氣流量，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，濃縮比等；

　　c.轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)參數(shù)：轉(zhuǎn)輪直徑、吸附/脫附/冷卻區(qū)面積比，轉(zhuǎn)輪厚度等。

　　根據(jù)吸附機(jī)理，吸附平衡容量與吸附溫度有關(guān)。低溫有利于吸附，高溫有利于脫附，因此廢氣溫度越低越利于吸附的進(jìn)行。此外，廢氣中的水份會(huì)在一定程度上堵塞沸石分子篩的孔道結(jié)構(gòu)，從而影響吸附性能。即使是疏水性沸石，其對(duì)進(jìn)氣的濕度要求也不可超過(guò)80%。若進(jìn)氣濕度過(guò)高，可在進(jìn)入沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)之前增加一道干燥除濕的預(yù)處理工序，以確保沸石轉(zhuǎn)輪的長(zhǎng)期、有效運(yùn)行。

　　轉(zhuǎn)速是沸石轉(zhuǎn)輪吸附操作過(guò)程中非常重要的參數(shù)之一，最佳轉(zhuǎn)速與吸附質(zhì)性質(zhì)、吸附劑性質(zhì)、吸附床層設(shè)計(jì)參數(shù)等多方面的因素有關(guān)，是一個(gè)綜合因子。

　　濃縮比是一個(gè)無(wú)量綱因子，其定義為吸附區(qū)進(jìn)口處的VOCS廢氣流量與解析區(qū)進(jìn)口處的VOCS廢氣流量的比值。若吸附區(qū)廢氣流量下降，解析區(qū)廢氣流量升高，則濃縮比下降。較低的濃縮比有利于提高吸附、脫附效率。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，將導(dǎo)致能耗的增加。因此，濃縮林存在一個(gè)最優(yōu)值，通過(guò)優(yōu)化濃縮比，可提高沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。