沸石轉輪技術簡介

　　一套完整的用于VOC廢氣治理的沸石轉輪系統(tǒng)通常包括沸石吸附區(qū)、熱脫附區(qū)及焚燒單元三個部分。

　　沸石轉輪系統(tǒng)的工作原理如下：含低濃度VOCS的廢氣通過蜂窩狀沸石分子篩時，廢氣中的VOCS成分被吸附在沸石中，凈化后的任白體放在大氣中。此時，已吸附VOCS的蜂窩沸石繼續(xù)旋轉，通過少量的熱空氣對沸石模塊進行解吸再生，在此過程中，能夠將低濃度的廢氣濃縮成高濃度廢氣。經沸石轉輪濃縮的廢氣可采用燃燒法進行末端治理，將VOCS燃燒分解為無害的二氧化碳和水，使VOCS得到較完全的分解。

　　沸石轉輪系統(tǒng)最初在日本問世，經過本土的實踐，逐漸發(fā)展至美國、歐洲、中國等地。目前市場上技術較為先進和成熟的沸石轉輪設備制造商主要有瑞典蒙特、日本倪佳斯、西部技研等國外品牌公司。

　　沸石轉輪技術研究進展

　　1吸附劑

　　市場上常用的吸附劑有活性炭、沸石分子篩、硅膠、活性氧化鋁、高聚物吸附樹脂等材料。其中，活性炭和沸石分子篩對有機化合物具有較高的吸附選擇性，被廣泛運用于VOCS廢氣治理。

　　應用于吸附轉輪的吸附劑需要具備以下特點：吸附選擇性好、吸附容量大；容易再生和再利用；具有足夠的穩(wěn)定性和機械強度；來源廣泛、價格適中。沸石分子篩通常采用耐高溫的陶瓷纖維為基材，具有較好的耐熱性和較高的機械強度，可滿足吸附劑高頻次脫附再生的需求。高硅鋁比的疏水性分子篩具有良好的抗?jié)裥阅堋Ｒ虼?，沸石分子篩逐漸發(fā)展成為轉輪濃縮吸附法治理VOCS廢氣技術中常用的吸附劑類型。經過不斷研究探索，

　　如今沸石分子篩種類已超過180種。不同型號的沸石分子篩具有不同的有效孔徑、選擇吸附性能。

　　2轉輪結構

　　目前，市場上的沸石轉輪主要有兩種形式，分別為盤式轉輪和筒式轉輪。

　?。?）盤式轉輪

　　盤式轉輪為傳統(tǒng)的轉輪形式。盤式轉輪系統(tǒng)主要由分子篩吸附轉芯、氣體過濾裝置、轉動裝置、風機等部件構成。吸附轉芯的核心部分，轉芯可經耐高溫、耐腐蝕的分隔板分隔為三個區(qū)域：吸附區(qū)、再生區(qū)、冷卻區(qū)。

　?。?）筒式轉輪

　　筒式轉輪是近年來新發(fā)展的轉輪形式。筒式轉輪只有吸附區(qū)和脫附區(qū)，不設冷卻區(qū)，通過自身較大的比表面積自然冷卻。筒式轉輪沸石采取了模塊化設計，可單模塊安裝或更換，具有靈活度高、更換便捷等特點。

　　3設備運行參數(shù)

　　一套沸石轉輪系統(tǒng)的治理效率與進氣參數(shù)、設備運行參數(shù)的選取等息息相關。影響系統(tǒng)性能的操作參數(shù)主要有以下幾個方面：

　　a.廢氣進氣參數(shù)：廢氣溫度、廢氣濕度等；

　　b.設備運行參數(shù)：脫附再生溫度，冷空氣流量，轉輪轉速，濃縮比等；

　　c.轉輪結構參數(shù)：轉輪直徑、吸附/脫附/冷卻區(qū)面積比，轉輪厚度等。

　　根據(jù)吸附機理，吸附平衡容量與吸附溫度有關。低溫有利于吸附，高溫有利于脫附，因此廢氣溫度越低越利于吸附的進行。此外，廢氣中的水份會在一定程度上堵塞沸石分子篩的孔道結構，從而影響吸附性能。即使是疏水性沸石，其對進氣的濕度要求也不可超過80%。若進氣濕度過高，可在進入沸石轉輪系統(tǒng)之前增加一道干燥除濕的預處理工序，以確保沸石轉輪的長期、有效運行。

　　轉速是沸石轉輪吸附操作過程中非常重要的參數(shù)之一，最佳轉速與吸附質性質、吸附劑性質、吸附床層設計參數(shù)等多方面的因素有關，是一個綜合因子。

　　濃縮比是一個無量綱因子，其定義為吸附區(qū)進口處的VOCS廢氣流量與解析區(qū)進口處的VOCS廢氣流量的比值。若吸附區(qū)廢氣流量下降，解析區(qū)廢氣流量升高，則濃縮比下降。較低的濃縮比有利于提高吸附、脫附效率。但在實際應用過程中，將導致能耗的增加。因此，濃縮林存在一個最優(yōu)值，通過優(yōu)化濃縮比，可提高沸石轉輪系統(tǒng)的技術經濟性。