近年來(lái),沸石轉輪吸附濃縮裝置的(de)使用(yòng)量逐年增加 ,但由于國内部分(fēn)企業的(de)設備制造水(shuǐ)平較低,很多(duō)治理(lǐ)企業對(duì)該裝置的(de)認識水(shuǐ)平不足,不會進行設備選型,缺乏工藝設計經驗,緻使該裝備在實際應用(yòng)中存在的(de)問題較多(duō)。如何對(duì)治理(lǐ)設施進行有效監管,确保治理(lǐ)設備始終處于最佳運行狀态,保證治理(lǐ)設施穩定達标運行,是生态環境監管部門面臨的(de)一大(dà)難題。
本文就沸石轉輪吸附濃縮裝置的(de)适用(yòng)範圍以及該裝置性能現場(chǎng)檢查方法進行了(le)梳理(lǐ)和(hé)論述,供生态環境保護督察和(hé)基層管理(lǐ)部門參考。
一、沸石轉輪吸附濃縮裝置的(de)适用(yòng)範圍
如下(xià)圖所示,沸石轉輪吸附濃縮裝置的(de)工作過程通(tōng)常劃分(fēn)爲吸附區(qū)、脫附區(qū)和(hé)冷(lěng)卻區(qū)三個(gè)部分(fēn)。
廢氣經過預處理(lǐ)後進入轉輪的(de)吸附區(qū),随著(zhe)轉輪的(de)轉動,吸附了(le)有機物(wù)的(de)沸石吸附劑旋轉到脫附區(qū),在熱(rè)空氣的(de)吹掃下(xià)将有機物(wù)脫附出來(lái)。
根據初始氣流中有機物(wù)濃度的(de)不同,脫附後氣流中有機物(wù)的(de)濃度可(kě)以濃縮5 ~ 30 倍,然後引入到 RTO 或 RCO 中進行氧化(huà)淨化(huà),對(duì)有價值的(de)有機物(wù)也(yě)可(kě)以進行冷(lěng)凝回收。經過再生後的(de)轉輪區(qū)域由于溫度較高(gāo),不利于後續的(de)有機物(wù)吸附,通(tōng)常設計一段再生區(qū),利用(yòng)冷(lěng)風進行降溫後再轉移到吸附區(qū)重新用(yòng)于吸附淨化(huà)。
吸附濃縮裝置的(de)設計目的(de)是将低濃度的(de)有機物(wù)通(tōng)過吸附濃縮轉變爲高(gāo)濃度的(de)有機物(wù),然後再進行處理(lǐ)(高(gāo)溫焚燒、催化(huà)燃燒或冷(lěng)凝回收),以降低廢氣的(de)處理(lǐ)費用(yòng)。因此,該裝置隻适用(yòng)于低濃度的(de)廢氣處理(lǐ),一般以低于 1500mg/m³ 爲宜,在實際應用(yòng)中濃度幾十至幾百 mg/m³ 的(de)廢氣居多(duō),若廢氣濃度過高(gāo),濃縮倍數将受限,背離了(le)濃縮裝置的(de)設計初衷。
廢氣的(de)溫度、濕度對(duì)沸石的(de)吸附能力均具有重要影(yǐng)響。有機物(wù)在沸石上的(de)吸附爲物(wù)理(lǐ)吸附,溫度越低越有利于吸附,因此一般規定進入裝置的(de)廢氣溫度宜低于 40℃。對(duì)于沸點較高(gāo)的(de)有機物(wù),沸石的(de)吸附容量大(dà),吸附溫度可(kě)以适當提高(gāo)。如果廢氣的(de)溫度過高(gāo),需要采用(yòng)轉輪進行濃縮處理(lǐ)時(shí),必須先采用(yòng)換熱(rè)等方式進行降溫處理(lǐ)。
轉輪中所用(yòng)的(de)沸石材料爲矽鋁分(fēn)子篩,通(tōng)常吸水(shuǐ)能力很強,在裝入轉輪之前需要對(duì)其進行疏水(shuǐ)改性處理(lǐ),以降低對(duì)水(shuǐ)的(de)吸附能力,從而提高(gāo)對(duì)有機物(wù)的(de)吸附能力,但難以做(zuò)到完全疏水(shuǐ),成型後還(hái)是會具有一定的(de)吸水(shuǐ)能力。廢氣的(de)濕度越高(gāo),對(duì)水(shuǐ)分(fēn)的(de)吸附能力越強,對(duì)有機物(wù)的(de)吸附能力影(yǐng)響越大(dà),當廢氣濕度超過 80% 時(shí),對(duì)水(shuǐ)的(de)吸附能力會迅速提高(gāo),因此一般規定進入沸石轉輪的(de)廢氣相對(duì)濕度應低于 80%。當廢氣的(de)相對(duì)濕度超過 80% 時(shí),可(kě)采用(yòng)降溫除濕、升溫降濕(降低相對(duì)濕度)等方式進行處理(lǐ)。
廢氣中的(de)細顆粒物(wù)會附著(zhe)在沸石蜂窩體中,使吸附層的(de)阻力增加,對(duì)沸石的(de)吸附能力産生明(míng)顯影(yǐng)響。特别是噴塗廢氣中的(de)漆霧對(duì)沸石吸附能力的(de)影(yǐng)響非常大(dà),漆霧黏附在沸石表面,堵塞吸附通(tōng)道,使有機物(wù)難以擴散到材料内部,沸石的(de)吸附能力快(kuài)速衰減。同 時(shí),由于漆霧的(de)可(kě)燃性強,在采用(yòng)熱(rè)空氣進行沸石再生時(shí)易發生爆燃等安全事故。因此,在廢氣進入吸附層之前需要對(duì)顆粒物(wù)進行過濾處理(lǐ),進入轉輪的(de)廢氣中的(de)顆粒物(wù)含量要盡可(kě)能低,在工程技術規範中規定顆粒物(wù)濃度不應超過 1mg/m³。
苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、甲醛等易聚合的(de)化(huà)合物(wù)吸附到沸石上後會發生聚合反應而難以脫附下(xià)來(lái),沸點大(dà)于 220℃的(de)物(wù)質(如三乙醇胺、鄰苯二甲酸酯類等)吸附到沸石上後也(yě)會造成脫附困難。上述物(wù)質均會造成沸石失活,因此不适合采用(yòng)沸石轉輪進行處理(lǐ)。
二、沸石轉輪吸附濃縮裝置性能現場(chǎng)檢查方法
爲了(le)配合生态環境保護督察工作,提高(gāo)地方環保部門的(de)工作效率,對(duì)沸石轉輪吸附濃縮裝置的(de)使用(yòng)方法和(hé)主要控制指标進行了(le)梳理(lǐ),将現場(chǎng)檢查方法劃分(fēn)爲治理(lǐ)設施基本情況、入口氣體特征、設備工藝參數和(hé)設備性能參數四個(gè)方面,明(míng)确了(le)其關鍵性控制指标,編寫了(le)針對(duì)該裝置的(de)快(kuài)速科學的(de)現場(chǎng)檢查方法(見下(xià)表),供生态環境保護督察和(hé)基層生态環境管理(lǐ)部門參考。
轉載自:北(běi)極星VOCs在線