沸石分子篩其選擇吸附能力主要得力于規(guī)整的結(jié)構(gòu)。沸石分子篩孔徑排列規(guī)則,分布均勻,選擇吸附性主要是因?yàn)椴煌惺目讖酱笮〔煌?,一般情況下,只有分子動(dòng)力學(xué) 直徑小于分子篩孔徑的分子才會(huì)被分子篩吸附。不同類型的分子篩的骨架結(jié)構(gòu)和孔徑大小也存在較大的差異,而分子篩的骨架結(jié)構(gòu)具有程度 范圍內(nèi)的可變性,因此一些分子動(dòng)力學(xué)直徑略大于孔徑的分子也可以被其吸附,但是吸附速率和吸附容量會(huì)明顯減小。由于結(jié)構(gòu)中具有陽(yáng)離子,并且其骨架結(jié)構(gòu)帶負(fù)電荷,因此是分子篩自身帶有極性。沸石分子篩的陽(yáng)離子會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)正電場(chǎng),以此來(lái)吸引極性分子的負(fù)極中心,或者可極化的分子經(jīng)沸石分子篩靜電誘導(dǎo)后極化。因此,沸石分子篩能夠吸附極性較強(qiáng)或較易極化但動(dòng)力學(xué)直徑略大于其孔道尺寸的分子。由于分子篩具有特殊的孔道結(jié)構(gòu)使其具有特殊的性能,于高溫低壓 的條件下也能夠發(fā)揮其吸附能力。目前常被用來(lái)吸附的分子篩種類有13X, NaY,絲光沸石和 ZSM -5 等。復(fù)合型VOCs廢氣處理技術(shù)結(jié)合多種方法,可提高處理效果和穩(wěn)定性。上海超重力VOCs項(xiàng)目
VOCs廢氣的處理技術(shù)主要包括回收法和消除法?;厥辗òɡ淠?、活性炭吸附法、吸收法和膜分離技術(shù),而消除法則包括熱氧化法、催化燃燒法、等離子體技術(shù)、生物降解法及光催化降解法。1. 回收技術(shù):冷凝法:通過(guò)冷卻使有機(jī)物冷凝成液滴,從廢氣中分離出來(lái)?;钚蕴课椒ǎ豪没钚蕴康亩嗫捉Y(jié)構(gòu)吸附VOCs。吸收法:利用吸收液與有機(jī)廢氣的相似相溶性原理將VOCs從廢氣中除去。膜分離法:通過(guò)特殊膜材料實(shí)現(xiàn)VOCs的分離。2. 消除技術(shù):熱氧化法:通過(guò)高溫燃燒消除有機(jī)物。催化燃燒法:使用催化劑降低燃燒溫度,減少燃料消耗。等離子體技術(shù):利用等離子體的高能電子分解有機(jī)物。處理案例分析:某企業(yè)氯三氟甲苯廢氣項(xiàng)目:該項(xiàng)目采用熙霖環(huán)保VOCs樹脂吸附工藝,有效處理了含氟、氯等腐蝕性成分的廢氣,實(shí)現(xiàn)了溶劑回收和達(dá)標(biāo)排放。樹脂吸附材料的使用壽命超過(guò)五年,年補(bǔ)充量低,同時(shí)降低了運(yùn)營(yíng)成本。上海農(nóng)藥VOCs項(xiàng)目工程VOCs廢氣處理可以通過(guò)資源回收和再利用來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
針對(duì)高濃度、無(wú)回收價(jià)值的VOCs廢氣常用技術(shù)如下:直接焚燒(TO),適用范圍:適用于高濃度有機(jī)廢氣的凈化,污染物適用范圍較廣,設(shè)備簡(jiǎn)單,處理效率高。不適用范圍:不適合低濃度、含硫、鹵素等有機(jī)廢氣的治理。理論效率:95%以上。處理原理:利用輔助燃料燃燒所發(fā)生熱量,把可燃的有害氣體的溫度提高到反應(yīng)溫度,從而發(fā)生氧化分解。廢氣治理冷凝回收法:冷凝回收法是把廢氣直接導(dǎo)入冷凝器或先經(jīng)吸附吸收后,解析的濃縮廢氣導(dǎo)入冷凝器,冷凝液經(jīng)分離可回收有價(jià)值的有機(jī)物的一種方法。優(yōu)點(diǎn):冷凝法主要用于高沸點(diǎn)和高濃度的VOC污染氣體的回收,適用的濃度范圍>5%(體積),其流程簡(jiǎn)單、回收率高。缺點(diǎn):該法需要有附設(shè)的冷凍設(shè)備,投資大、能耗高、運(yùn)行費(fèi)用大,同時(shí)冷凝后尾氣仍然含有一定濃度的有機(jī)物,二次污染嚴(yán)重,因此對(duì)低濃度尾氣治理本法很少使用。
沸石轉(zhuǎn)輪+RTO工藝:工藝原理:VOCs廢氣通過(guò)沸石濃縮轉(zhuǎn)輪后,能有效被吸附于沸石中,達(dá)到去除的目的。經(jīng)過(guò)沸石吸附的揮發(fā)性氣體被潔凈后直接通過(guò)煙囪排放到大氣中,轉(zhuǎn)輪持續(xù)以1-6轉(zhuǎn)/小時(shí)的速度旋轉(zhuǎn)。同時(shí)將吸附的揮發(fā)性有機(jī)物傳送至脫附區(qū),于脫附區(qū)中利用一小股加熱氣體將揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行脫附,脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)至吸附區(qū),持續(xù)吸附揮發(fā)性有機(jī)氣體。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣送至焚化爐進(jìn)行燃燒轉(zhuǎn)成二氧化碳及水蒸氣排放至大氣中。VOCs廢氣處理可以通過(guò)研究和創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
燃燒工藝:燃燒工藝簡(jiǎn)介,一類VOCs 處理方法是所謂破壞性技術(shù),即通過(guò)化學(xué)或生物的技術(shù)使VOCs 轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水以及氯化氫等無(wú)毒或毒性小的無(wú)機(jī)物。燃燒法即屬此類技術(shù)。燃燒法分直接燃燒法和催化燃燒法。直接燃燒法適合處理高濃度 VOCs 的廢氣,因其運(yùn)行溫度通常在800-1200℃時(shí),工藝能耗成本較高,且燃燒尾氣中容易出現(xiàn)二惡英、NOx等副產(chǎn)物;由于廢氣中VOCs濃度一般較低,光依靠反應(yīng)熱,一般難以維持反應(yīng)所需的溫度。為了提高熱經(jīng)濟(jì)性,人們開展了大量的研究,一個(gè)方向是改進(jìn)催化劑的性能使反應(yīng)溫度降低。另一個(gè)方向是研究新的工藝技術(shù)、新的反應(yīng)器設(shè)計(jì)以使反應(yīng)能在較高的溫度下自熱地實(shí)現(xiàn)。熱泵技術(shù)可回收VOCs廢氣中的熱量,降低能源消耗。山西VOCs處理工藝
冷凝法通過(guò)降低溫度使VOCs凝結(jié),適用于高沸點(diǎn)有機(jī)化合物的回收。上海超重力VOCs項(xiàng)目
蓄熱式焚燒技術(shù)。蓄熱式焚燒爐(簡(jiǎn)稱RTO)是目前較成熟、較穩(wěn)定、較有效的有機(jī)廢氣處理設(shè)備,可以處理工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所排放出來(lái)的揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOC)和臭氣。RTO系統(tǒng)利用高溫氧化去除廢氣,通過(guò)控制溫度,停留時(shí)間,湍流系數(shù)和氧氣量將廢氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水氣,并回收廢氣分解時(shí)所釋放出的熱量,從而達(dá)到環(huán)保節(jié)能的雙重目的。特點(diǎn):在處理大流量低濃度的有機(jī)廢氣時(shí),運(yùn)行成本非常低;系統(tǒng)自適應(yīng)強(qiáng),操作穩(wěn)定、安全性高;設(shè)備在廠內(nèi)組裝,系統(tǒng)安裝時(shí)間短;可處理多種組分,幾乎所有有機(jī)廢氣,含S、N、鹵族元素的有機(jī)廢氣;適用于化工、石化、制藥、涂裝、印刷等及其他使用有機(jī)溶劑的過(guò)程。上海超重力VOCs項(xiàng)目