【新工艺】沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧

北极星环保网讯:本文将阐述沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术的研究现状及基本工艺特点，介绍一种新的沸石转轮浓缩+催化燃烧处理挥发性有机化合物的工艺，指出该工艺的特点及关键点，以及该技术的发展方向。VOCs的种类繁多、成分复杂、性质各异，在很多情况下采用一种净化技术往往难以达到治理要求，且不经济。利用不同单元治理技术的优势，采用组合治理工艺，不仅可满足排放要求，而且可降低净化设备的运行费用。因此，在有机废气治理中，采用两种或多种净化技术的组合工艺得到了迅速发展。沸石转轮浓缩技术就是针对低浓度VOCs的治理而发展起来的一种新技术，与催化燃烧或高温焚烧进行组合，形成了沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术。

技术研究现状

蜂窝转轮吸附+催化燃烧处理技术是20世纪70年代由日本发明的一种有机废气处理系统，吸附装置是用分子筛、活性碳纤维或含碳材料制备的瓦楞型纸板组装起来的蜂窝转轮，吸附与脱附气流的流向相反，两个过程同时进行。这种系统在20世纪80年代初被我国引进和仿制，但由于吸附元件(蜂窝转轮)以及系统关键部位连接技术都不过关，吸附与脱附的窜风问题未得到根本解决，设备性能不稳定，因此国内应用较少，一直未能得到推广。

20世纪80年代末研制设计了固定床吸附+催化燃烧处理系统。该系统是将吸附材料装填在固定床中，再将吸附床与催化燃烧装置组合成净化处理系统。该工艺系统的原理与上述蜂窝转轮吸附+催化燃烧技术基本相同，但由于单件吸附床的吸附与脱附再生过程分开进行，在操作上克服了蜂窝转轮净化系统吸、脱附易串气的缺点。经不断改进，系统配置更加合理，净化效率高，运行节能效果显著，在技术上达到国际先进水平。该工艺系统非常适合处理大气体量、低浓度的VOCs废气，其单套系统的废气处理量可以从几千m3/h到十几万m3/h。该技术是我国真正自主创新的VOCs废气治理工艺，自1989年首次在国内推广，到目前已有数百套该类系统与装置在使用。已经成为国内工业VOCs废气治理的主流产品之一，并预计在未来仍将有很大的应用前景。

利用催化燃烧法进行工业有机废气治理，已普遍应用于汽车喷涂、磁带制造和飞机零部件喷涂等。催化燃烧技术将挥发出来的大量有机溶剂充分燃烧。催化剂采用多孔陶瓷载体催化剂，催化前的预热温度视VOCs种类而不同：聚氨酯380℃～480℃，聚酯亚胺480℃～580℃;有机物浓度约1600mg/m3，净化效率平均为99%。

转轮浓缩+催化燃烧新工艺

1技术概况针对现行各种方法在处理低浓度、大风量的VOCs污染物时存在的设备投资大、运行成本高、去除效率低等问题，国内企业研发了一种用于处理低VOCs浓度、大风量工业废气的高效率、安全的处理工艺。该方法的基本构思是：采用吸附分离法对低浓度、大风量工业废气中的VOCs进行分离浓缩，对浓缩后的高浓度、小风量的污染空气采用燃烧法进行分解净化，通称吸附分离浓缩+燃烧分解净化法。具有蜂窝状结构的吸附转轮被安装在分隔成吸附、再生、冷却三个区的壳体中，在调速马达的驱动下以每小时3～8转的速度缓慢回转。

吸附、再生、冷却三个区分别与处理空气、冷却空气、再生空气风道相连接。而且，为了防止各个区之间窜风及吸附转轮的圆周与壳体之间的空气泄漏，各个区的分隔板与吸附转轮之间、吸附转轮的圆周与壳体之间均装有耐高温、耐溶剂的氟橡胶密封材料。含有VOCs的污染空气由鼓风机送到吸附转轮的吸附区，污染空气在通过转轮蜂窝状通道时，所含VOCs成分被吸附剂所吸附，空气得到净化。随着吸附转轮的回转，接近吸附饱和状态的吸附转轮进入到再生区，在与高温再生空气接触的过程中，VOCs被脱附下来进入到再生空气中，吸附转轮得到再生。再生后的吸附转轮经过冷却区冷却降温后，返回到吸附区，完成吸附/脱附/冷却的循环过程。由于该过程再生空气的风量一般仅为处理风量的1/10，再生过程出口空气中VOCs浓度被浓缩为处理空气中浓度的10倍，因此，该过程又被称为VOCs浓缩除去过程。

转轮吸附浓缩-催化燃烧工艺流程见下图。

转轮吸附浓缩-催化燃烧工艺流程图