沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+RCO催化燃燒廢氣處理技術(shù)

    一、催化燃燒的技術(shù)狀況分析

    蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒處理技術(shù)是由日本發(fā)明的一種有機(jī)廢氣處理系統(tǒng).其中吸附裝置是用分子篩、活性碳纖維或含碳材料制備的瓦楞型紙板組裝起來(lái)的蜂窩轉(zhuǎn)輪，吸附與脫附氣流的流向相反，兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。這種在系統(tǒng)被我國(guó)引進(jìn)和仿制，但由于蜂窩轉(zhuǎn)輪以及關(guān)鍵部位技術(shù)不過(guò)關(guān)，一直沒(méi)有廣泛使用。
    

    自1989我國(guó)真正自主創(chuàng)新的VOCs廢氣治理工藝，利用催化燃燒法對(duì)工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行治理，已普遍應(yīng)用于各類噴涂生產(chǎn)工藝。催化燃燒技術(shù)將揮發(fā)出來(lái)的大量有機(jī)溶劑充分燃燒。其中催化劑采用多孔陶瓷載體催化劑，催化前的預(yù)熱溫度視VOCs具體成份不同而不同。

    二、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+RCO催化燃燒廢氣處理技術(shù)原理

    我司研發(fā)了一種用于處理低濃度VOCs、大風(fēng)量工業(yè)廢氣的效率高、投資成本比以往更小。

    吸附分離濃縮+燃燒分解凈化法的基本思路是：采用吸附分離法對(duì)大風(fēng)量、低濃度工業(yè)的有機(jī)廢氣VOCs進(jìn)行分離濃縮，然后再對(duì)濃縮后的小風(fēng)、量高濃度的有機(jī)廢氣進(jìn)行催化燃燒分解凈化。

    具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的吸附轉(zhuǎn)輪分別安裝在吸附、再生、冷卻三個(gè)區(qū)的殼體中，在調(diào)速馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下以每小時(shí)3～8轉(zhuǎn)的速度緩慢回轉(zhuǎn)。吸附、再生、冷卻三個(gè)區(qū)分別與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風(fēng)道相連接。同時(shí)為了防止三個(gè)區(qū)之間竄風(fēng)以及吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間的空氣泄漏，我們?cè)诟鱾€(gè)區(qū)的分隔板與吸附轉(zhuǎn)輪之間和吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間均裝有耐溶劑、耐高溫的橡膠密封材料。有機(jī)廢氣VOCs由鼓風(fēng)機(jī)送到吸附轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)，有機(jī)廢氣VOCs在通過(guò)轉(zhuǎn)輪蜂窩狀通道時(shí)，所含VOCs成分被吸附劑所吸附，空氣得到凈化。

    隨著吸附轉(zhuǎn)輪的回轉(zhuǎn)，接近吸附飽和狀態(tài)的吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)入到再生區(qū)，在與高溫再生空氣接觸的過(guò)程中，有機(jī)廢氣VOCs被脫附下來(lái)進(jìn)入到再生空氣中，吸附轉(zhuǎn)輪得到再生。再生后的吸附轉(zhuǎn)輪經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)經(jīng)過(guò)冷卻降溫后，再返回到吸附區(qū)，這樣吸附轉(zhuǎn)輪完成了吸附-脫附-冷卻的循環(huán)過(guò)程。

    該過(guò)程再生空氣的風(fēng)量一般僅為原始處理風(fēng)量的1/10，再生過(guò)程出口空氣中VOCs濃度被濃縮為處理空氣中濃度的10倍，所以該過(guò)程又被稱為VOCs濃縮除去過(guò)程。
    

    風(fēng)機(jī)帶動(dòng)含有VOCs廢氣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪A吸附區(qū)(根據(jù)污染空氣含VOCs成分的不同轉(zhuǎn)輪中填充不同的吸附材料)。轉(zhuǎn)輪A區(qū)域吸附滿VOCs后隨轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)到B區(qū)域進(jìn)行脫附。流經(jīng)傳熱①的高溫氣流將吸附于轉(zhuǎn)輪A上的VOCs脫附下來(lái)，并經(jīng)過(guò)傳熱②達(dá)到起燃溫度，隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行催化氧化反應(yīng)。

    由于轉(zhuǎn)輪脫附之后又要進(jìn)行吸附，所以在脫附區(qū)域旁邊設(shè)有冷卻區(qū)域C，用空氣進(jìn)行冷卻，冷卻之后的溫空氣經(jīng)傳熱①變成脫附要用熱空氣。催化燃燒室催化氧化反應(yīng)之后的熱氣流將部分熱量傳遞給傳熱②和傳熱①后排放到空氣。為了防止催化燃燒室溫度過(guò)高，此裝置設(shè)置了第三方冷卻線路用于催化燃燒室的緊急降溫。

    三、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮+RCO催化燃燒廢氣處理工藝的特點(diǎn)

    （一）建立吸附區(qū)旁路內(nèi)循環(huán)：

    當(dāng)廢氣經(jīng)過(guò)吸附區(qū)吸附后不達(dá)標(biāo)，進(jìn)入旁路內(nèi)循環(huán)，再次進(jìn)行吸附處理。此旁路內(nèi)循環(huán)的基本思路為消滅現(xiàn)有污染再吸納新的污染。

    （二）建立冷卻風(fēng)旁路：

    在工況復(fù)雜的情況下，VOCs濃度有可能陡然升高，此時(shí)將部分冷卻風(fēng)引入到吸附區(qū)以降低脫附風(fēng)量，同時(shí)在傳熱②后補(bǔ)充新風(fēng)，以維系進(jìn)入催化反應(yīng)器的風(fēng)量在預(yù)設(shè)范圍以內(nèi)。此旁路的基本思路是以新風(fēng)對(duì)高濃度VOCs進(jìn)行稀釋，因而從效果上看，此法也會(huì)延長(zhǎng)治理時(shí)間。

    （三）轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速易調(diào)：在②的情況下可以適當(dāng)提高轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，減少單位面積轉(zhuǎn)輪單位時(shí)間內(nèi)吸附VOCs的量，從而保障系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定。

    （四）催化燃燒室去掉電輔熱系統(tǒng)，改為傳熱②對(duì)空氣加熱到VOCs起燃的溫度，并利用反應(yīng)放熱使催化燃燒室溫度穩(wěn)定在500℃～600℃范圍內(nèi)。

    （五）與傳統(tǒng)工藝相比，該整個(gè)系統(tǒng)采用引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，便于對(duì)旁路的調(diào)控。去掉給催化燃燒裝置用的降溫鼓風(fēng)機(jī)（此機(jī)治標(biāo)不治本）改為在轉(zhuǎn)輪部分控制VOCs濃度。