一種沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒新工藝

1、一種沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化燃燒新工藝摘要：摘要：闡述了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮焚燒技術(shù)的研究現(xiàn)狀及基本工藝特點(diǎn)，并介紹了一種新的沸石轉(zhuǎn)輪濃縮催化燃燒工藝，詳細(xì)闡述了該工藝的特點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)，并指出該技術(shù)的發(fā)展方向。VOCs的種類繁多、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，在很多情況下采用一種凈化技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求，而且也不經(jīng)濟(jì)。利用不同單元治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，采用組合治理工藝，不僅可以滿足排放要求，而且可以降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。因此，在有機(jī)廢氣治理中，采用兩種或多

2、種凈化技術(shù)的組合工藝得到了迅速發(fā)展。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)就是針對(duì)低濃度VOCs的治理而發(fā)展起來的一種新技術(shù)，與催化燃燒或高溫焚燒進(jìn)行組合，形成了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮焚燒技術(shù)[1]。1、技術(shù)研究現(xiàn)狀、技術(shù)研究現(xiàn)狀蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附催化燃燒處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代由日本發(fā)明的一種有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，吸附裝置是用分子篩、活性炭纖維或含炭材料制備的瓦楞型紙板組裝起來的蜂窩轉(zhuǎn)輪，吸附與脫附氣流的流向相反，兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行。這種系統(tǒng)在20世紀(jì)80年代初被我國引進(jìn)

3、和仿制，但由于吸附元件(蜂窩轉(zhuǎn)輪)以及系統(tǒng)關(guān)鍵部位連接技術(shù)都不過關(guān)，吸附與脫附的串風(fēng)問題未得到根本解決，設(shè)備性能不穩(wěn)定，因此國內(nèi)應(yīng)用較少，一直未得到推廣。20世紀(jì)80年代末研制設(shè)計(jì)了固定床吸附催化燃燒處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將吸附材料裝填在固定床中，再將吸附床與催化燃燒裝置組合成凈化處理系統(tǒng)。該工藝系統(tǒng)的原理與上述蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附催化燃燒技術(shù)基本相同，但由于單件吸附床的吸附與脫附再生過程分開進(jìn)行，在操作上克服了蜂窩轉(zhuǎn)輪凈化系統(tǒng)吸、脫附易串氣的缺點(diǎn)

4、。經(jīng)不斷改進(jìn)，系統(tǒng)配置更加合理，凈化效率高，運(yùn)行節(jié)能效果顯著，在技術(shù)上達(dá)到國際先進(jìn)水平[2]。該工藝系統(tǒng)非常適合處理大氣體量、低濃度的VOCs廢氣，其單套系統(tǒng)的廢氣處理量可以從幾千到十幾萬(m3h)。該技術(shù)是我國真正自主創(chuàng)新的VOCs廢氣治理工藝，自1989年首次在國內(nèi)推廣，到目前已有數(shù)百套該類系統(tǒng)與裝置在使用。已經(jīng)成為國內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的主流產(chǎn)品之一，并預(yù)計(jì)在將來仍將有很大的應(yīng)用前景[3]。利用催化燃燒法進(jìn)行工業(yè)有機(jī)廢氣的治理，

5、已經(jīng)普遍應(yīng)用于汽車噴涂、磁帶制造和飛機(jī)零部件噴涂等。催化燃燒技術(shù)將揮發(fā)出來的大量有機(jī)溶劑充分燃燒。催化劑采用多孔陶瓷載體催化劑，催化前的預(yù)熱溫度視VOC種類而不同：聚氨酯380～480℃，聚酯亞胺480～580℃；有機(jī)物濃度約1600mgm3，凈化效圖1轉(zhuǎn)輪吸附濃縮轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化燃燒工藝流程圖催化燃燒工藝流程圖圖1是轉(zhuǎn)輪吸附濃縮催化燃燒工藝流程圖，相關(guān)說明如下：1號(hào)風(fēng)機(jī)帶動(dòng)含VOCs廢氣經(jīng)過轉(zhuǎn)輪a區(qū)域（藍(lán)1線路），a區(qū)域?yàn)槲絽^(qū)，根據(jù)

6、不同的目標(biāo)物可在轉(zhuǎn)輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區(qū)域隨轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)來到b區(qū)域進(jìn)行脫附（紅2）。流經(jīng)傳熱1的高溫氣流將吸附于轉(zhuǎn)輪上的VOCs脫附下來，并經(jīng)過傳熱2達(dá)到起燃溫度，隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行催化氧化反應(yīng)。由于轉(zhuǎn)輪脫附之后要又要進(jìn)行吸附，所以在脫附區(qū)域旁邊設(shè)冷卻區(qū)域c，以空氣進(jìn)行冷卻（藍(lán)2），冷卻之后的溫空氣經(jīng)傳熱1變成脫附用熱空氣。催化燃燒反應(yīng)之后的熱氣流（紅3）將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱1后排至空氣。為了防止催化燃燒室

7、溫度過高，設(shè)置第三方冷卻線路（紫4）用于催化燃燒室的緊急降溫。整個(gè)系統(tǒng)由2個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)組成，PC1（綠點(diǎn)線）負(fù)責(zé)監(jiān)控催化燃燒室、傳熱器的溫度（其內(nèi)部設(shè)電輔熱裝置以平衡溫度波動(dòng)），PC2（黃點(diǎn)線）負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)控制，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量。PC2屬于PC1的子級(jí)系統(tǒng)，當(dāng)PC1監(jiān)測(cè)到溫度波動(dòng)超過允許范圍時(shí)立刻將信息傳遞給PC2，PC2將收到的信息轉(zhuǎn)成指令傳遞給各風(fēng)機(jī)。2.3新工藝的特點(diǎn)新工藝的特點(diǎn)在近期調(diào)研的基礎(chǔ)上對(duì)前期工藝進(jìn)行了優(yōu)化，主要體現(xiàn)在