分析了影響沸石轉(zhuǎn)輪吸附效率的主要因素

 

沸石轉(zhuǎn)輪是處理工業(yè)廢氣的常用設(shè)備之一。沸石轉(zhuǎn)輪將***風(fēng)量、低濃度的廢氣濃縮成高濃度、小風(fēng)量的廢氣，降低了設(shè)備的投入成本和運(yùn)行成本，提高了voc廢氣的高效處理。在處理***風(fēng)量低濃度廢氣進(jìn)行燃燒回收時(shí)，如果沒(méi)有沸石轉(zhuǎn)輪直接燃燒，廢氣處理設(shè)備不僅體積龐***，而且運(yùn)行成本巨***。沸石轉(zhuǎn)輪設(shè)備可以為廢氣處理提供便利，滿足***多數(shù)工業(yè)企業(yè)的環(huán)保需求。

影響沸石轉(zhuǎn)輪吸附效率的主要因素:

1、速度的變化

隨著轉(zhuǎn)速的增加，轉(zhuǎn)輪的吸附效率有下降的趨勢(shì)。分析表明，由于轉(zhuǎn)速過(guò)高，轉(zhuǎn)輪將沒(méi)有足夠的時(shí)間在脫附區(qū)進(jìn)行脫附過(guò)程。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)輪以6.1轉(zhuǎn)/小時(shí)的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，仍有一些沸石吸附位置，相當(dāng)多的VOCs仍未完全脫附，占據(jù)吸附位置，使得后續(xù)處理中的VOCs無(wú)法被適當(dāng)吸附，導(dǎo)致剛進(jìn)入吸附區(qū)處理后，去除率低于80%；但是，如果轉(zhuǎn)速太慢，轉(zhuǎn)輪在吸附區(qū)的停留時(shí)間可能會(huì)延長(zhǎng)，轉(zhuǎn)輪中的飽和吸附區(qū)可能會(huì)增加，導(dǎo)致效率略有下降。因此，為了達(dá)到轉(zhuǎn)輪理想的去除效果，必須根據(jù)進(jìn)入廢氣的情況進(jìn)行一定的調(diào)整。在一項(xiàng)研究中，當(dāng)入口流中IPA的濃度為200ppm，入口流溫度為25℃，脫附溫度為220℃，入口流濕度控制在11g/kg，濃度比為13時(shí)，對(duì)應(yīng)***去除效率的轉(zhuǎn)速為3.3轉(zhuǎn)/小時(shí)。

相對(duì)于AG流中的VOCs濃度，效率***的對(duì)應(yīng)原因是轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速較快。如果轉(zhuǎn)速太慢，吸附處理面積會(huì)提前接近飽和，處理效率會(huì)降低。因此，當(dāng)入口流量濃度較高時(shí)，需要提高轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)輪提前進(jìn)入脫附區(qū)進(jìn)行脫附處理；但轉(zhuǎn)速過(guò)高，脫附區(qū)處理不當(dāng)，然后進(jìn)入吸附區(qū)處理，VOCs會(huì)停留在轉(zhuǎn)輪上的沸石吸附位置，使轉(zhuǎn)輪上的競(jìng)爭(zhēng)吸附更加明顯。當(dāng)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，需要定期檢查入口流中揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度值，并及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到***的處理效率。

2、濃度比的變化

轉(zhuǎn)輪的去除效率會(huì)隨著濃度比的降低而增加，因?yàn)闈舛缺鹊慕档鸵馕吨M(jìn)入吸附區(qū)的氣流減少，進(jìn)入冷卻區(qū)和脫附區(qū)的氣流增加。雖然較低的濃度比可以同時(shí)提高吸附區(qū)和脫附區(qū)轉(zhuǎn)輪的處理效率，但在實(shí)際應(yīng)用中，意味著后端進(jìn)入焚燒爐的風(fēng)量也會(huì)增加，導(dǎo)致焚燒燃料消耗更多。因此，為了達(dá)到效率和能量同時(shí)兼顧的理想情況，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)調(diào)整濃度比值。

3、脫附溫度的變化

由于脫附溫度的提高，轉(zhuǎn)輪在脫附區(qū)可以獲得足夠的熱能，將吸附在上面的所有VOCs脫附，因此轉(zhuǎn)輪進(jìn)入吸附區(qū)的吸附效率也隨之提高；但過(guò)高的脫附溫度會(huì)造成轉(zhuǎn)輪深層余熱過(guò)多，不利于吸附過(guò)程。例如，在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)脫附溫度為240℃時(shí)，與210℃相比，轉(zhuǎn)輪的去除效率會(huì)降低。

轉(zhuǎn)輪對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的競(jìng)爭(zhēng)吸附表現(xiàn)為聚乙二醇單丁醚> PGME >丙酮>異丙醇。這可能是因?yàn)镻GMEA和PGME的沸點(diǎn)分別為146℃和120℃，而丙酮和異丙醇的沸點(diǎn)分別為56.5℃和82℃，使得PGME和PGMEA發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

轉(zhuǎn)輪上的吸附***性更***，吸附***先。雖然PGME和PGMEA在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)脫附操作在180℃以上時(shí)理論上可以有效脫附，但實(shí)際上轉(zhuǎn)輪基體的傳熱效果和脫附氣流的空間速度會(huì)使脫附側(cè)后端的脫附熱能不足，因此出于安全考慮，應(yīng)將脫附溫度提高到210℃左右，并適當(dāng)降低濃度比(增加脫附風(fēng)量)，這樣可以提供足夠的脫附熱能來(lái)有效脫附，并協(xié)調(diào)***定期的轉(zhuǎn)輪清洗。