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閱讀：3557發(fā)布時(shí)間：2021-1-26
北京博林朗源環(huán)境科技有限公司，提供廢氣處理專業(yè)方案，提供廢處理私人訂制服務(wù)：
在VOCs的處理工藝中，吸附+脫附（濃縮）+催化燃燒工藝，根據(jù)吸附劑的使用類型和工藝流程的優(yōu)化路線，大致可分為：活性炭吸附脫附+催化燃燒及沸石分子篩吸附脫附+催化燃燒兩種方向。兩者除了吸附劑的選擇不同外，在整個(gè)流程上的優(yōu)化及能量的分配上，也存在著較大差異。反應(yīng)在實(shí)際工程中，就會(huì)有運(yùn)行周期內(nèi)的運(yùn)維費(fèi)用及運(yùn)行穩(wěn)定性的很大差異。以下，針對(duì)兩種系統(tǒng)，做一個(gè)深度分析比較。
活性炭系統(tǒng)裝置流程，大致如下圖：
沸石分子篩系統(tǒng)裝置流程，大致如下圖：
一、吸附劑材料：
活性炭的原料為富含碳的有機(jī)材料，如煤、木材、果殼等；沸石分子篩的原料為硅、鋁、氧等無機(jī)材料組成。兩者均具有較大的比表面積，都可作為吸附材料，但人造沸石分子篩可以根據(jù)介質(zhì)組分的具體成分及極性，在配料與焙燒過程中有目的的發(fā)育更多的有效孔道，在改性過程中，可針對(duì)性的附加更大極性，更利于高效的選擇性或競(jìng)爭(zhēng)性吸附。由于基材的性能不同，活性炭在使用過程中，有著火的安全隱患，系統(tǒng)中通常使用水噴淋的方式作為安全輔助措施，而分子篩材料不可燃，無火災(zāi)隱患?；诎踩蛩?，在HJ2026中規(guī)定，活性炭的脫附溫度不能高于120℃，這會(huì)導(dǎo)致很多組分較重的高碳的有機(jī)物或飽和蒸汽壓較低的被吸附組分不能被*脫附出來，從而影響活性炭床層中后期的吸附效果及其使用壽命；而分子篩可以使用較高的溫度進(jìn)行脫附，比如200~250℃，此時(shí)大部分的有機(jī)物均能較為*的脫附完畢，有利于長(zhǎng)周期的穩(wěn)定運(yùn)行。
二、基于吸附材料的熱能利用上的工藝區(qū)別：
由于活性炭的脫附溫度限制，無法直接使用相對(duì)高能的反應(yīng)尾氣進(jìn)行脫附，必須通過熱交換器進(jìn)行換熱，至120℃以下才能進(jìn)入床層進(jìn)行脫附，在換熱系統(tǒng)中會(huì)損失約1/4的有效熱量。分子篩系統(tǒng)則可直接利用反應(yīng)器后端的尾氣直接進(jìn)行脫附，此時(shí)吸附器可與反應(yīng)系統(tǒng)形成閉路回路，反應(yīng)器中的催化劑床層可兼作蓄熱體，整個(gè)系統(tǒng)中的熱能可達(dá)到高效利用，大幅減小熱損。
三、系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)別：
基于上述脫附溫度的限制，活性炭在使用過程中，前期的吸附效率是穩(wěn)定的，中后期的衰減極快。這是因?yàn)楸晃降闹亟M分及飽和蒸氣壓低的組分，無法在此溫度區(qū)間被脫附*，會(huì)積聚殘留在吸附劑孔道中，隨著吸附周期的疊加，聚集物也會(huì)線性累積疊加，導(dǎo)致中后期吸附性能會(huì)急劇下降，劣化時(shí)間短。沸石分子篩由于可用較高溫度脫附，整個(gè)周期內(nèi)，幾乎很少會(huì)有有機(jī)物在床層中聚集殘留，脫附*，在整個(gè)使用的前中后期內(nèi)，吸附效率是基本穩(wěn)定的，劣化時(shí)間長(zhǎng)。
四、關(guān)于危廢處理的區(qū)別：
活性炭更換時(shí)，須承擔(dān)危廢處理費(fèi)用；分子篩更換時(shí)，廠家免費(fèi)回收（用戶只承擔(dān)物流費(fèi)用）。
五、系統(tǒng)優(yōu)化區(qū)別：
我公司在分子篩吸附脫附+催化燃燒系統(tǒng)的研發(fā)過程中，結(jié)合技術(shù)團(tuán)隊(duì)在化工行業(yè)多年的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，著眼于熱能利用、高效吸附、迭代反應(yīng)、壓差控制、變頻節(jié)能等多項(xiàng)技術(shù)的革新；在流程上進(jìn)行多次創(chuàng)新，在試驗(yàn)平臺(tái)上不斷試驗(yàn)，在小試裝置中反復(fù)驗(yàn)證，成型了一套高效節(jié)能、安全可靠的優(yōu)化流程，在達(dá)到處理目標(biāo)的前提下，大幅節(jié)約了真實(shí)的運(yùn)行能耗，詳見下表相關(guān)項(xiàng)。
六、以下列表具體描述各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)及性能指標(biāo)：
以30000Nm3/h處理量，濃度1000mg/Nm3工況下，1m3分子篩與活性炭對(duì)比：
項(xiàng)目 | 優(yōu)質(zhì)活性炭系統(tǒng) | 沸石分子篩系統(tǒng) | 備注 |
一次性投資 萬 | 0.8~0.9 | 4 | 推廣價(jià) |
穩(wěn)定達(dá)標(biāo)時(shí)間 | 3~4月 | 24~36月 | 50mg以內(nèi) |
更換時(shí)間 | ~半年/次 | 3年/次 | 系統(tǒng)不做調(diào)整 |
火災(zāi)隱患 | 有 | 無 |
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中途維護(hù) | 有 | 無 | 指消防噴淋裝置啟動(dòng)后的停車烘干 |
危廢處理 | 4~5千/方 | 0 | 不含運(yùn)費(fèi) |
反應(yīng)器是否兼作蓄熱 | 否 | 是 |
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系統(tǒng)能耗 | ~550 KW.h | ~400 KW.h | 電能（含脫附電加熱與所有風(fēng)機(jī)） |
占地面積 | 1 | 0.8 | 相同單位 |
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注：
1、表中穩(wěn)定達(dá)標(biāo)時(shí)間是指在系統(tǒng)安裝調(diào)試合格后，排放指標(biāo)能夠穩(wěn)定在設(shè)計(jì)指標(biāo)的時(shí)間；無法達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)后，需要通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，比如吸附時(shí)間、脫附周期、溫度等來滿足達(dá)標(biāo)排放，但這會(huì)影響正常的生產(chǎn)時(shí)間。當(dāng)后期多次調(diào)整參數(shù)后已無法滿足生產(chǎn)時(shí)間時(shí)，即需要更換吸附劑，也就是到了更換周期。
2、表中的時(shí)間，均以1000mg/m3濃度計(jì)，如低于此濃度，兩種吸附劑的相應(yīng)時(shí)間周期均會(huì)相對(duì)延長(zhǎng)。
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