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北京博林朗源環(huán)境科技有限公司
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閱讀：3676發(fā)布時間：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：
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，在整個流程上的優(yōu)化及能量的分配上，也存在著較大差異。反應在實際工程中，就會有運行周期內的運維費用及運行穩(wěn)定性的很大差異。以下，針對兩種系統(tǒng)，做一個深度分析比較。
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材料，如煤、木材、果殼等；沸石分子篩的原料為硅、鋁、氧等無機材料組成。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，可針對性的附加更大極性，更利于高效的選擇性或競爭性吸附。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，無火災隱患。基于安全因素，在HJ2026中規(guī)定，活性炭的脫附溫度不能高于120℃，這會導致很多組分較重的高碳的有機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行脫附，比如200~250℃，此時大部分的有機物均能較為*的脫附完畢，有利于長周期的穩(wěn)定運行。
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，無法直接使用相對高能的反應尾氣進行脫附，必須通過熱交換器進行換熱，至120℃以下才能進入床層進行脫附，在換熱系統(tǒng)中會損失約1/4的有效熱量。分子篩系統(tǒng)則可直接利用反應器后端的尾氣直接進行脫附，此時吸附器可與反應系統(tǒng)形成閉路回路，反應器中的催化劑床層可兼作蓄熱體，整個系統(tǒng)中的熱能可達到高效利用，大幅減小熱損。
三、系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行區(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。這是因為被吸附的重組分及飽和蒸氣壓低的組分，無法在此溫度區(qū)間被脫附*，會積聚殘留在吸附劑孔道中，隨著吸附周期的疊加，聚集物也會線性累積疊加，導致中后期吸附性能會急劇下降，劣化時間短。沸石分子篩由于可用較高溫度脫附，整個周期內，幾乎很少會有有機物在床層中聚集殘留，脫附*，在整個使用的前中后期內，吸附效率是基本穩(wěn)定的，劣化時間長。
四、關于危廢處理的區(qū)別：
活性炭更換時，須承擔危廢處理費用；分子篩更換時，廠家免費回收（用戶只承擔物流費用）。
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，結合技術團隊在化工行業(yè)多年的工程設計經(jīng)驗，著眼于熱能利用、高效吸附、迭代反應、壓差控制、變頻節(jié)能等多項技術的革新；在流程上進行多次創(chuàng)新，在試驗平臺上不斷試驗，在小試裝置中反復驗證，成型了一套高效節(jié)能、安全可靠的優(yōu)化流程，在達到處理目標的前提下，大幅節(jié)約了真實的運行能耗，詳見下表相關項。
六、以下列表具體描述各項經(jīng)濟及性能指標：
以30000Nm3/h處理量，濃度1000mg/Nm3工況下，1m3分子篩與活性炭對比：
項目 | 優(yōu)質活性炭系統(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 |
穩(wěn)定達標時間 | 3~4月 | 24~36月 | 50mg以內 |
更換時間 | ~半年/次 | 3年/次 | 系統(tǒng)不做調整 |
火災隱患 | 有 | 無 |
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中途維護 | 有 | 無 | 指消防噴淋裝置啟動后的停車烘干 |
危廢處理 | 4~5千/方 | 0 | 不含運費 |
反應器是否兼作蓄熱 | 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機） |
占地面積 | 1 | 0.8 | 相同單位 |
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注：
1、表中穩(wěn)定達標時間是指在系統(tǒng)安裝調試合格后，排放指標能夠穩(wěn)定在設計指標的時間；無法達到設計指標后，需要通過調整系統(tǒng)參數(shù)，比如吸附時間、脫附周期、溫度等來滿足達標排放，但這會影響正常的生產時間。當后期多次調整參數(shù)后已無法滿足生產時間時，即需要更換吸附劑，也就是到了更換周期。
2、表中的時間，均以1000mg/m3濃度計，如低于此濃度，兩種吸附劑的相應時間周期均會相對延長。
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