沸石轉(zhuǎn)輪的選擇及使用中的注意事項(xiàng)

 

***風(fēng)量低濃度有機(jī)廢氣的燃燒或回收不僅需要非常***規(guī)模的設(shè)備，而且會(huì)造成巨***的運(yùn)行成本。為了解決這一問(wèn)題，利用沸石分子篩吸附濃縮裝置，可以將低濃度、***風(fēng)量的有機(jī)廢氣濃縮成高濃度、小風(fēng)量，從而降低設(shè)備投資成本和運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效的有機(jī)廢氣處理。

沸石轉(zhuǎn)輪在選擇和使用中應(yīng)注意什么，已成為揮發(fā)性有機(jī)化合物處理行業(yè)技術(shù)人員和揮發(fā)性有機(jī)化合物處理設(shè)備用戶應(yīng)密切關(guān)注的問(wèn)題。

論述了吸附分離濃縮裝置的選擇和使用注意事項(xiàng):

1.廢氣中塵霧夾帶的預(yù)處理

開(kāi)發(fā)的吸附轉(zhuǎn)輪是針對(duì)低濃度、***風(fēng)量的VOC污染空氣的凈化過(guò)程。為了提高傳質(zhì)效率(增加吸附劑與污染空氣的接觸面積)和降低風(fēng)阻，在190um陶瓷纖維紙表面涂覆一層厚度僅為10um左右的分子篩，然后加工成孔間距P=3.0mm、孔徑h = 1.7 mm的蜂窩狀孔道的流道，而且， 吸附流道的厚度通常只有400 ~ 450 mm，當(dāng)處理后的廢氣中夾帶VOC霧或粉塵時(shí)，會(huì)造成以下原因:①VOC含量超過(guò)吸附劑的吸附能力，導(dǎo)致去除效率急劇下降； ②分子篩表面蜂窩狀孔道和微孔堵塞，導(dǎo)致風(fēng)阻增***，吸附效率降低。因此，在使用吸附、分離和濃縮裝置時(shí)，需要設(shè)置粉塵過(guò)濾器或除霧裝置等廢氣預(yù)處理設(shè)備。

此外，當(dāng)處理后的污染空氣溫度高于45℃或相對(duì)濕度高于85%相對(duì)濕度時(shí)，由于溫度和相對(duì)濕度的影響，吸附去除效率會(huì)急劇下降。為了保證較高的凈化效率，需要設(shè)置冷卻除濕設(shè)備對(duì)污染空氣進(jìn)行預(yù)處理。

2.吸附轉(zhuǎn)輪的水清洗和再生

吸附輪長(zhǎng)期使用后，吸附過(guò)程入口側(cè)表面或蜂窩通道表面總會(huì)附著一些灰塵或高沸點(diǎn)的VOC物質(zhì)。風(fēng)阻增***，吸附去除效率降低。通常在停機(jī)維修時(shí)，用高壓空氣吹掃吸附轉(zhuǎn)輪，可以清除附著在其表面的灰塵，恢復(fù)其原有性能。但當(dāng)灰塵與VOC或高沸點(diǎn)的油一起附著在吸附輪表面時(shí)，僅靠高壓空氣吹掃很難去除。此時(shí)可以用熱水或低壓蒸汽對(duì)吸附流道進(jìn)行清洗凈化，實(shí)現(xiàn)再生。該方法對(duì)水溶性揮發(fā)性有機(jī)化合物***別有效。吸附流道是在陶瓷纖維紙表面用無(wú)機(jī)粘合劑涂覆分子篩制成的。用水沖洗時(shí)，不僅流道不會(huì)開(kāi)裂變形，也不會(huì)出現(xiàn)分子篩脫落導(dǎo)致的性能下降和使用壽命縮短。

3.吸附轉(zhuǎn)輪的高溫再生

一般來(lái)說(shuō)，集成電路或液晶顯示器生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣含有高沸點(diǎn)物質(zhì)，容易聚合。經(jīng)吸附凈化處理后，在正常標(biāo)準(zhǔn)再生溫度(180~200℃)下，不完全脫附或聚合產(chǎn)生的高沸點(diǎn)物質(zhì)會(huì)在吸附流道中積累。這樣不僅降低了吸附凈化效率，而且當(dāng)吸附輪內(nèi)積累的VOC超過(guò)一定含量時(shí)，即使在標(biāo)準(zhǔn)再生溫度運(yùn)行下，也存在VOC自燃的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致吸附輪燃燒或起火。

如果積累的VOC是水溶性的，那么積累在轉(zhuǎn)輪中的VOC可以通過(guò)上述水洗方法被溶解掉，從而轉(zhuǎn)輪可以再生。但如果積累活化法是對(duì)通常采用標(biāo)準(zhǔn)再生溫度(180~200)的系統(tǒng)定期(一般每2~6個(gè)月)進(jìn)行高溫復(fù)升(300℃)操作，則高溫再生操作時(shí)間一般為12~24小時(shí)，這樣吸附輪中積累的高沸點(diǎn)VOC就可以完全脫附，吸附輪就可以被活化。

實(shí)驗(yàn)方法如下:用熱重(TG)-差熱分析儀(DTA)和比表面積測(cè)定儀測(cè)定未使用的新吸附輪①、在正常標(biāo)準(zhǔn)再生溫度(180~200℃)下使用三年后的吸附輪②、高溫再生12小時(shí)后的吸附輪③(300℃)、吸附輪③中的有機(jī)物含量(wt%)。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，與未使用的新產(chǎn)品①相比，在正常標(biāo)準(zhǔn)再生溫度(180~200℃)下使用三年的吸附輪②，由于高沸點(diǎn)有機(jī)物的積累，******降低了吸附劑的微孔體積和比表面積。但經(jīng)過(guò)12小時(shí)的高溫再生(300℃)，吸附輪③中吸附劑的有機(jī)質(zhì)含量、微孔體積、比表面積等指標(biāo)得到了很***程度的恢復(fù)和提高，高溫再生效果得到了證實(shí)。

實(shí)施高溫再生法的前提條件是:①吸附流道本身要耐高溫；②采用耐高溫密封材料和密封結(jié)構(gòu)；③選擇耐高溫的再生鼓風(fēng)機(jī)；④要有300℃以上的再生空氣熱源。