沸石转轮吸附+催化燃烧在挥发性有机化合物中的处理与应用

Date:November 5, 2019 76

   目前,雾霾天气时有发生,影响环境中空气体的质量。挥发性有机化合物是污染环境质量的重要因素。  挥发性有机化合物(VOCs)是一种具有多种成分和不同特性的混合气体,RTO主要包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯等。正常情况下,原有的单一废气处理方式不能满足处理要求。挥发性有机化合物的产生大致可分为工业企业排放、汽车尾气排放、油挥发、溶剂使用源、燃烧源等。因为挥发性有机化合物会对人体健康造成直接或间接的危害,污染范围不仅在排放场所附近,还会通过气流运动扩散到城市和地区。  为了保护大气环境,让我们恢复健康的生活,控制挥发性有机化合物的排放至关重要。该国也认识到挥发性有机化合物控制的重要性,并相应颁布了一系列环境保护政策。控制挥发性有机化合物的特殊技术应运而生。其中,沸石轮吸附浓缩+热空气体解吸催化氧化技术是通过沸石轮吸附浓缩多种废气,同时与催化燃烧相结合的新技术  2治理原理(Governance Principle)该技术基于沸石吸附面积大、不同温度下分子间作用力不同的原理,设计用于催化燃烧后分解挥发性有机化合物。  在低温状态下,大容量吸附风机通过过滤箱过滤车间内的挥发性有机化合物,去除大颗粒物质,然后通过沸石分子筛转轮吸附大颗粒物质,通过沸石转轮的气体可以直接排出;当吸附有大量挥发性有机化合物的沸石转轮进入高温脱附区时,小风量的热量空气体脱附沸石转轮上的挥发性有机化合物分子,RTO并将脱附后的挥发性有机化合物分子转化为高浓度废气,废气由脱附风机送至后端催化燃烧系统进行催化燃烧处理,分解产生的热量部分通过内部换热再次进入催化燃烧系统,减少能量损失,部分分解后的气体直接排入空气体。在此过程中,电控系统严格控制催化产生的热量,当超过设定值时,通过调节解吸管道的自动阀补充冷空气,降低废气浓度和热量的产生;这两个子系统相互结合并重复循环。当不产生挥发性有机化合物时,设备可以停止运行。同时,为了控制和保证设备的安全,需要在催化氧化系统停止后对设备进行冷却,以保护设备的正常使用。   
   3废气处理工艺3.1沸石分子筛轮吸附浓缩沸石是一种具有晶体结构的矿石,我们使用的沸石分子筛属于沸石化合物  沸石分子筛转轮分为三个部分:吸附区、解吸区和冷却区,每个部分由耐热耐溶剂密封材料隔开  沸石转轮可在各功能区连续运行,焚烧炉同时进行吸附解吸冷却  挥发性有机化合物最初由前端的过滤器过滤,然后进入沸石分子筛转轮的吸附区。  吸附区(吸附区为S1)有机废气中的挥发性有机化合物被沸石分子筛吸附去除,有机废气净化后直接从沸石分子筛转轮排出,通过烟囱进入空气体。  吸附在转轮上的挥发性有机化合物通过小风量约200℃的热风处理在解吸区解吸浓缩,浓缩倍数一般为5-25倍  浓度倍数n=吸附面积*吸附速度/解吸面积/解吸速度  解吸的沸石流道在冷却区被冷却  经过冷却区的空气体加热后作为再生空气体,达到节能效果。  上述过程反复循环,达到废气净化的目的。  3.2转轮经过解吸区后,挥发性有机物进入解吸管道,通过解吸风机进入换热器进行换热。催化燃烧产生的部分热量通过热交换被挥发性有机化合物带回到催化燃烧器中。催化燃烧技术可以在较低温度(300-500℃)下实现95%以上挥发性有机化合物的净化效率,反应完全后产生CO2和H2O,同时释放大量热量。部分产生的热量通过混合罐进入转轮的脱附区,脱附吸附在转轮上的挥发性有机化合物。一部分进入热交换器进行热交换,热交换后的一部分热量通过烟囱排出,另一部分被通过热交换器的挥发性有机化合物带回到催化燃烧器中。  重复回收可以最大限度地降低能耗,同时实现废气自催化分解的效果。  3.3电控沸石转轮吸附-加热空气体解吸催化燃烧需要相应的电控系统来实现挥发性有机化合物的控制。控制系统采用可编程控制器控制,具有自动/手动、本地/远程、吸附式风机风速切换控制,以及设备工况监控、过程画面显示、参数显示和设置、报警显示、自动联锁保护、数据显示、数据传输等功能,并具有紧急停机、报警提示等功能  PLC控制系统监控关键设备的运行状态、关键点的温度和压力,便于评估设备的运行状态。共有吸附风机控制、沸石分子筛转轮单元控制、解吸风机控制、燃烧器催化氧化控制、安全应急控制、电路保护等控制单元。  手动控制只能控制一个控制单元运行,自动控制可以使整个设备按照程序设置连续运行,保证设备的稳定性。  可编程控制器自动控制系统包括以下特点:节能控制:可编程控制器可以在设备启动、停止、故障等不同状态下自动执行不同的控制模式。为了最小化设备的待机能耗  预警和保护:当设备的温度、压力等控制点出现异常时,会发出声光报警信号,并自动进行应急处理。  紧急停机控制:设备的可编程控制器控制系统保留一个紧急停机信号,该信号将作为紧急情况下第一次停止设备运行的优先控制级别。  画面监控(Picture monitoring):实时监控设备上每个信号点的运行状态,通过画面运行状态直观了解设备当前的运行性能。  4废气处理效果:在目前的企业生产中,车间混粉过程中主要辅料采用挥发性有机化合物  车间烘箱、捏合机、true 空混合机、烘房等设备均在封闭的空室生产,产生的废气通过设备本身的废气收集管道排放,车间废气收集效率为95%  车间工艺废气经袋式除尘器处理后排放  经过除尘器的废气经过沸石转轮+热空气体解吸催化燃烧装置,由电控系统进行优化控制,在废气可处理、节能的情况下,处理效果显著。



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