VOC废气处理-活性炭与沸石转轮处理工艺对比分析

1、VOCs废气处理活性炭与沸石转轮处理工艺对比分析 作者：一气贯长空01沸石转轮及活性炭处理工艺1、沸石转轮处理工艺沸石转轮所具有的结构和特征与晶体相同，其表面结构为 固体骨架，内部的孔穴可以吸附分子，孔穴之间存在孔 道，孔道相互连接，分子在孔道中经过，由于孔穴的性质 洁净，所以分子筛的孔径分布相对均一。分子筛可以进行 选择性吸附，依据其晶体内部孔穴的大小对分子的吸附和 分子大小有关，吸附小分子，而较大分子会被排斥。2、沸石转轮吸附浓缩原理沸石转轮的处理区、脱附区、冷却区组成浓缩区，有3个处理工序，分别为吸附、脱附、冷却，沸石转轮在各个区 内运转是连续的。VOC首先通过过滤装置，经过沸石转轮的

2、处理区被沸石转轮吸附剂吸附，最后净化后的气体会从沸 石转轮的处理区间中排出。而有一部分的 VOc吸附于沸石 转轮中，在再生区经热风处理后脱附、浓缩。沸石转轮在 冷却区被冷却，经过冷却区的空气，再经过加热后作为再 生空气使用，达到节能的效果。3、沸石转轮吸附浓缩性能特点1）浓缩比大：浓缩倍数最低5倍，最高可达到15倍，处理 设备的规格将会大大缩小，其优点是可以降低后续处理设 备建造及运行成本。2）运行费用低：沸石转轮吸附VOC时会产生压差，压降低，电力能耗会很大程度地降低。3）操作简单，维护方便：沸石转轮整体系统先进，其设计 结构是采用预组及模块化设计，安装方便，其操控模式特 点为持续性及无人化

3、。4）吸、脱附效果好，废气处理效率高（95%以上）：经过转 轮浓缩后的废气，满足国家排放标准。5）运行安全稳定：沸石转轮的组成主要是无机氧化物，不 会燃烧，安全性高。6）适用范围广：由于核心材料是分子筛，其具有惰性高的 特点，对于活性炭难处理的苯乙烯和环己酮等具有热聚合 性的VOc，也可以使用疏水性分子筛进行高效处理。表面上的路易斯中心极性很强，沸石中引力场很强，主要原因是其中的笼或通道的尺寸较小。因此，沸石转轮吸附质分子的吸附能力远超过其他类型的 吸附剂，即使在其吸附质的分压（或浓度）很低的情况下， 仍具有可观的吸附量。沸石转轮的吸附分离效果和吸附质 分子的3个特征有关，分别是尺寸、形状和极

4、性，因此， 沸石转轮在尺寸相近的物质的分离上也可以使用。4、活性炭处理工艺活性炭是一种黑色多孔的同体炭质，其形成过程时由煤粉 碎后，经过成型或者用均匀的煤粒经炭化、活化生产，其 主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普 通活性炭的比表面积在 500l 700 rf/g问。吸附性很 强，通常作为一种工业吸附剂使用。蜂窝活性炭的原材料 是优质煤，活性炭通过蜂窝模具压制，再经过高温活化烧 制而成。5、活性炭吸附原理大风量的有机废气在经过蜂窝状活性炭吸附床时，其中低 浓度的有机废气会被蜂窝状活性炭充分接触吸附、净化， 经过小风量热气脱附后会再生后转换，但仍然是小风量、 高浓度的有机废气，但这

5、种高浓度的有机废气可以燃烧， 系统在燃烧炉中氧化燃烧，燃烧后被氧化分解成二氧化 碳、水等无害气体。通过一系列物理化学反应，经换热器 加热，燃烧后的废热气会脱附再生，其中具有同收价值的 溶剂可以在浓缩后进行冷凝同收再次利用。6、活性炭吸附浓缩特点蜂窝活性炭的特点是吸附性能好、气流阻力小，吸附床气 流层的分布均匀稳定、压降小。须满足的要求一是吸附净 化，二是吸附装置必须小型化、阻力小，是使用中低压风 机就可以满足排风的要求，从而降低能量消耗和噪音的污 染。另外必须注意一点，活性炭脱附耐受温度低时，会导 致其脱附效率低，活性炭的使用寿命短，并且活性炭容易 燃烧，存在一定危险性。7、活性炭吸附浓缩适应

6、范围活性炭吸附浓缩适用范围广，在涂装、包装印刷、涂布、 化工、电子、电池等行业均有使用。根据其吸附材料易燃的特点，存在风险，所以适用常规有机物，不适用于酮、 酯类等易氧化有机物。02活性炭与沸石转轮性能对比活性炭与沸石转轮性能对比见表1。项目活性炭沸石转轮脱附温度/弋800脱附时间/h5W2规格Amn1O0X100X100100 x100 x50（也可做扇 形,放世沸石转轮鬼血）空塔流速心岸）04 L0掉粉 1()U吸附的有机帔气类别 沸点过低或过高的适合所有大分了有机 都不适合吸附脱附.废气沸点过低的容易引 起活性炭着火，沸点 过高的脱附不十净体枳密度/（g-cin0450.90风阻/(Pe

7、rm-1)1 0001 000纵向耐夺强度WPn(L80070横向耐夺强度/IPn0J20J0净化效率85（基本在80）800自热平衡浓度/（gHl3）0.5L0燃烧方式无焰燃烧火焰停留停留时间沧().5-2.0辅助燃料消耗量低高NO生成儿乎没有产生一定钛无规范要求排放低低占地面枳小大投资成本高很高运行成本&咼高使用丁况间歇式喷涂大批量连续喷涂通过表1对比可以看出1）从安全角度考虑，蜂窝活性炭在处理vOC过程中，系统温度处于280300 C区间内且为无焰燃烧，和沸石转轮 系统的直接热力燃烧相比较，温度比较低，安全性有较大 保障。2）从处理效果角度考虑，蜂窝活性炭和沸石转轮的V0c处理能力都很强，能够满足国家 VOc排放目标。但是沸石转 轮系统的处理效率在95%以上，活性炭在92%左右（与活 性炭使用时间有关）。3）从投资角度考虑，均采用模块化设计布置的蜂窝活性炭 和沸石转轮系统，蜂窝活性炭系统占地更少，规模更小， 但催化剂有较大的弊端，硫和氯容易引起催化剂中毒，同 时每23年要更换一次。沸石转轮就不存在这个弊端。4）沸石转轮和蜂窝活性炭均含有丰富的均匀微孔结构，沸 石转轮孔径均匀，蜂窝活性炭孔径分布较广且总体大于沸 石转轮。5）沸石装轮适合于连续性的大批量生