涂装喷漆室有机废气VOC治理技术研究

分子筛对物质的吸附来源于物理吸附(范德华力)，其晶体孔穴内部有很强的极性和库仑场，对极性分子(如水)和不饱和分子表现出强烈的吸附能力。分子筛具有均匀的微孔结构，它的孔穴直径大小均匀，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛分”分子的作用，故称分子筛。分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，获得了广泛的应用。

图5沸石筛选分子示意图

3.2沸石转轮(VOC浓缩器)工作原理

沸石转轮的目的是为了将VOC气体从大风量浓缩到小风量中。在小风量中，VOC气体将更高效地被焚烧炉(TAR/RTO)处理。

吸附的意思是流体分子在被称作“吸附介质”的“活性”物质上富集。类似于海绵，吸附介质将VOC吸收进来，然后通过高温解吸再将VOC“挤”出去。VOC浓缩器的转轮是由蜂窝状的陶瓷纤维片为材料组成，而其中又被浸渍了防水的沸石(分子筛)作为吸附介质。此浓缩系统是一个连续的运转过程，转轮一直在旋转。因此它被分为了三个区域：处理区，解吸区，冷却区，每个区域间相互隔离。

含VOC的废气在经过旋转转轮处理区的时候被收集，当气体过了转轮后，VOC就被转轮上的吸附介质吸附了。净化的气体被释放进入大气。在解吸区域，附着在转轮上的VOC被连续的高温及低流量解吸气体从反方向解吸收。高浓缩的VOC气体从转盘中脱离并被送到热氧化系统做最后的VOC净化。

转轮中热的解吸区域接着被转到了冷却区域，在这里冷却气会将它冷却。VOC废气一部分通过这块冷却区域，并去到解吸换热器中换热。在换热器中，冷却气会被TAR/RTO等高温裂解设备出来的高温净化气体换热成为高温的解吸气体，沸石浓缩转轮分区见图6。

图6沸石浓缩转轮分区图

与其它吸附剂介质相比，沸石具有很多优势：可燃性低、由于解吸温度高，从而使用寿命长、高沸点化合物累积量减少、以及耐化学性高。

3.3沸石浓缩转轮系统

沸石转轮浓缩系统由湿度控制系统、过滤系统、浓缩器构成。

温湿度调节系统，调节进入浓缩器废气的温湿度，通常沸石在40℃及相对湿度75%以下，吸附效果最佳。废气过滤系统，过滤喷漆室废气中易导致浓缩设备阻塞和失效的杂质、颗粒物;一般情况下，每套过滤系统分四级过滤，安装在每套温湿度调节系统后，最后一级过滤选用F9级，保证沸石转轮的最佳使用寿命。

沸石浓缩转轮系统，浓缩有低浓度机废气中的有机物(VOC)，并将大风量变为小风量，将VOC浓缩废气送入RTO或TAR进行清洁净化处理，根据我司涂装喷漆室的工艺、涂料特点，VOC爆炸浓度极限约为12g/m3(设计值必须小于极限值的25%)，通常我们会将浓缩器的浓缩比设计为25:1，VOC去除效率可达90%以上。利用VOC具有可燃性，在保证安全的前提下，做到最大的浓缩比，以节约天然气的耗量。