沸石轉輪吸附濃縮裝置的工作過(guò)程通常劃分為吸附區、脫附區和冷卻區三個(gè)部分。廢氣經(jīng)過(guò)預處理后進(jìn)入轉輪的吸附區,隨著(zhù)轉輪的轉動(dòng), 吸附了有機物的沸石吸附劑旋轉到脫附區,在熱空氣的吹掃下將有機物脫附出來(lái)。根據初始氣流中有機物濃度的不同,脫附后氣流中有機物的濃度可以濃縮 5 ~ 30倍,然后引入到RTO或RCO中進(jìn)行氧化凈化,對有價(jià)值的有機物也可以進(jìn)行冷凝回收。經(jīng)過(guò)再生后的轉輪區域由于溫度較高,不利于后續的有機物吸附,通常設計一段再生區,利用冷風(fēng)進(jìn)行降溫后再轉移到吸附區重新用于吸附凈化。
吸附濃縮裝置的設計目的是將低濃度的有機物 通過(guò)吸附濃縮轉變?yōu)楦邼舛鹊挠袡C物,然后再進(jìn)行處理(高溫焚燒、催化燃燒或冷凝回收),以降低廢氣的處理費用。因此,該裝置只適用于低濃度的廢氣處理,一般以低于1500mg/m3為宜,在實(shí)際應用中濃度幾十至幾百mg/m3的廢氣居多,若廢氣濃度過(guò)高,濃縮倍數將受限,背離了濃縮裝置的設計初衷
廢氣的溫度、濕度對沸石的吸附能力均具有重要
影響。有機物在沸石上的吸附為物理吸附,溫度越低 越有利于吸附,因此一般規定進(jìn)入裝置的廢氣溫度宜低于40℃。對于沸點(diǎn)較高的有機物,沸石的吸附容量大,吸附溫度可以適當提高。如果廢氣的溫度過(guò)高, 需要采用轉輪進(jìn)行濃縮處理時(shí),必須先采用換熱等方 式進(jìn)行降溫處理,
轉輪中所用的沸石材料為硅鋁分子篩,通常吸水能力很強,在裝入轉輪之前需要對其進(jìn)行疏水改性處理,以降低對水的吸附能力,從而提高對有機物的吸附能力,但難以做到不會(huì )疏水,成型后還是會(huì )具有一定的吸水能力。廢氣的濕度越高,對水分的吸附能力越強,對有機物的吸附能力影響越大,當廢氣濕度超過(guò)80%時(shí),對水的吸附能力會(huì )迅速提高,因此一般規 定進(jìn)入沸石轉輪的廢氣相對濕度應低于80%當廢氣的相對濕度超過(guò)80%時(shí),可采用降溫除濕、升溫降濕 (降低相對濕度)等方式進(jìn)行處理。
廢氣中的細顆粒物會(huì )附著(zhù)在沸石蜂窩體中,使吸附層的阻力增加,對沸石的吸附能力產(chǎn)生明顯影響:特別是噴涂廢氣中的漆霧對沸石吸附能力的影響非常大,漆霧黏附在沸石表面,堵塞吸附通道,使有機物 難以擴散到材料內部,沸石的吸附能力快速衰減同 時(shí),由于漆霧的可燃性強,在采用熱空氣進(jìn)行沸石再生時(shí)易發(fā)生爆燃等安全事故因此,在廢氣進(jìn)入吸附之前需要對顆粒物進(jìn)行過(guò)濾處理,進(jìn)入轉輪的廢氣中的顆粒物含量要盡可能低,在工程技術(shù)規范中規定顆粒物濃度不應超過(guò)1mg/m3。
苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲醛等易聚合的化合物吸附到沸石上,難以去除,沸點(diǎn)大于220℃的物質(zhì)(如三乙醇胺、鄰苯二甲酸酯類(lèi)等)吸附到沸石上后也會(huì )導致脫附困難上述物質(zhì)均會(huì )造成沸石失活,因此不適合采用沸石轉輪進(jìn)行處理。
