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浙江宁波工业固定源挥发性有机物治理技术指南(试行)

2016-12-30 09:31来源:北极星环保网关键词:VOCs治理挥发性有机物VOCs排放收藏点赞

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常用的脱附再生工艺是热吹扫。如果吹扫流体是蒸汽,则再生凝结液是液态溶剂和水的混合物。

脱附再生开始后,蒸汽逆向(与吸附反向)送入碳床,待碳床和床体受热升温后,蒸汽将VOCs从活性炭中脱出并携带至冷凝器。冷凝液进入重力分离器,溶剂与水中分离得到回收。不凝性气体返回吸附床。但与溶剂分离后的水会成为二次污染。

常用脱附温度110℃以上;脱附时间约30~60分钟;蒸汽用量可按0.25~0.35kg/kg碳估算。

脱附完成后,需要引入处理后的干净气体对碳床进行冷却和干燥。整个脱附再生过程约需1~1.5小时。

脱附热吹扫也可以采用热气体,如氮气。脱附过程与蒸汽脱附相似,由于无需干燥,所以整个脱附周期约需45~60min。

与传统的蒸汽脱附不同,由于采用氮气作为传热和脱附的介质,所以回收的溶剂液体中水的含量很低,对于水溶性较大的溶剂更具回收优势。同时由于不像传统的蒸汽再生系统那样需要较多的水蒸汽量作为动力输送蒸汽并在后续的冷凝器中被冷凝而消耗,系统的总体能耗相对较低。另外,由于采用热气体脱附回收,对于一些通常操作条件下易水解、水蒸气脱附较困难的沸点较高的组分也有良好的脱附回收效果。

2.1.2蜂窝活性炭吸附装置

蜂窝活性炭以参照蜂窝陶瓷体制作方式,将粉末活性炭与无机化合物和粘结剂混合制成蜂窝状方孔的新型过滤材料,见右图。其最大的特点是利用蜂窝体直通通道,将吸附床空塔速度提高到0.8~1.2m/s,流程阻力下降至800~1200Pa。

蜂窝活性炭吸附净化装置处理流程见图2-3。含有VOCs气体流经装填有活性炭的吸附床,VOCs吸附于活性炭上,干净空气排出;蜂窝状活性炭吸附饱和后,热空气送入吸附床对活性炭进行脱附再生;脱附产生的高浓度VOCs气体,进入催化氧化床氧化分解,干净的热空气用于活性炭脱附再生。

蜂窝活性炭吸附净化装置具有:低能耗——直通式流道,空气流阻低;低成本——吸附材料国内自主生产;易维护——无复杂、精密的机械运转部件,运行维护简单方便等特点。

2.1.3活性碳纤维吸附装置

活性炭纤维是性能优于颗粒活性炭的高效活性吸附材料。它由纤维状前驱体(纤维素基,PAN基,酚醛基,沥青基等),经一定的程序炭化活化而成。

目前常见的活性炭纤维吸附装置采用碳纤维毡制成吸附滤筒,并组成吸附装置,脱附再生采用蒸汽完成,大多用于溶剂蒸气的回收。活性炭纤维吸附装置工作原理示意见图2-4。

活性碳纤维吸附装置与颗粒活性炭吸附装置相比,通过降低吸附、解吸的热分解,提高回收溶剂的品质;一些颗粒活性炭不能有效吸附的物质,也可有效使用。

2.1.4沸石转轮吸附装置

沸石也是应用较多的吸附剂。通过使用不同孔径的疏水性沸石混合物,可以使相应分子大小的VOCs得到有效吸附。

当含有VOCs的空气流过的沸石分子时,沸石起着分子筛的作用,捕获那些可以被吸附的VOCs分子,而那些大分子的物质则让它流过。VOCs分子通过一个较弱的吸引力滞留在沸石的孔隙中,如果收到外界能量(如热能)影响,VOCs分子就会挣脱沸石的吸引。

沸石转轮吸附装置中核心部件是沸石转轮,其是由沸石、粘结剂、助剂等材料烧结而成的一种蜂窝状圆盘型吸附部件,转轮上分为三个操作区间,即吸附区、脱附再生区及冷却区。

VOCs气体进入沸石转轮的吸附区,VOCs组份被吸附后,成为净化气体排放。当吸附区接近饱和时,即旋转至脱附再生区,以高温(180~220℃)空气,进行脱附再生,形成VOCs浓缩气体,并将高浓度气体送至氧化炉燃烧分解;经脱附再生处理后的转轮再旋转至冷却区降温后,继续进行吸附处理。沸石转轮的旋转速度一般为每分钟几转,脱附风量约为5~10%的吸附风量。沸石转轮吸附装置工作原理示意见图2-5。

沸石转轮吸附装置连续操作,稳定运行;VOCs燃烧分解产生的热量二次回收利用,能源节省;高浓度VOCs气体也可以通过冷凝回收溶剂。

沸石转轮吸附装置使用效果的主要影响因素有:转轮转速、浓缩倍率、脱附

温度、气体组份、气体浓度、温度与湿度。

延伸阅读:

四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准(征求意见稿)

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