沸石轉輪的選擇及使用中的注意事項

 

***風量低濃度有機廢氣的燃燒或回收不僅需要非常***規(guī)模的設備，而且會造成巨***的運行成本。為了解決這一問題，利用沸石分子篩吸附濃縮裝置，可以將低濃度、***風量的有機廢氣濃縮成高濃度、小風量，從而降低設備投資成本和運行成本，實現(xiàn)經濟有效的有機廢氣處理。

沸石轉輪在選擇和使用中應注意什么，已成為揮發(fā)性有機化合物處理行業(yè)技術人員和揮發(fā)性有機化合物處理設備用戶應密切關注的問題。

論述了吸附分離濃縮裝置的選擇和使用注意事項:

1.廢氣中塵霧夾帶的預處理

開發(fā)的吸附轉輪是針對低濃度、***風量的VOC污染空氣的凈化過程。為了提高傳質效率(增加吸附劑與污染空氣的接觸面積)和降低風阻，在190um陶瓷纖維紙表面涂覆一層厚度僅為10um左右的分子篩，然后加工成孔間距P=3.0mm、孔徑h = 1.7 mm的蜂窩狀孔道的流道，而且， 吸附流道的厚度通常只有400 ~ 450 mm，當處理后的廢氣中夾帶VOC霧或粉塵時，會造成以下原因:①VOC含量超過吸附劑的吸附能力，導致去除效率急劇下降； ②分子篩表面蜂窩狀孔道和微孔堵塞，導致風阻增***，吸附效率降低。因此，在使用吸附、分離和濃縮裝置時，需要設置粉塵過濾器或除霧裝置等廢氣預處理設備。

此外，當處理后的污染空氣溫度高于45℃或相對濕度高于85%相對濕度時，由于溫度和相對濕度的影響，吸附去除效率會急劇下降。為了保證較高的凈化效率，需要設置冷卻除濕設備對污染空氣進行預處理。

2.吸附轉輪的水清洗和再生

吸附輪長期使用后，吸附過程入口側表面或蜂窩通道表面總會附著一些灰塵或高沸點的VOC物質。風阻增***，吸附去除效率降低。通常在停機維修時，用高壓空氣吹掃吸附轉輪，可以清除附著在其表面的灰塵，恢復其原有性能。但當灰塵與VOC或高沸點的油一起附著在吸附輪表面時，僅靠高壓空氣吹掃很難去除。此時可以用熱水或低壓蒸汽對吸附流道進行清洗凈化，實現(xiàn)再生。該方法對水溶性揮發(fā)性有機化合物***別有效。吸附流道是在陶瓷纖維紙表面用無機粘合劑涂覆分子篩制成的。用水沖洗時，不僅流道不會開裂變形，也不會出現(xiàn)分子篩脫落導致的性能下降和使用壽命縮短。

3.吸附轉輪的高溫再生

一般來說，集成電路或液晶顯示器生產過程中產生的廢氣含有高沸點物質，容易聚合。經吸附凈化處理后，在正常標準再生溫度(180~200℃)下，不完全脫附或聚合產生的高沸點物質會在吸附流道中積累。這樣不僅降低了吸附凈化效率，而且當吸附輪內積累的VOC超過一定含量時，即使在標準再生溫度運行下，也存在VOC自燃的風險，導致吸附輪燃燒或起火。

如果積累的VOC是水溶性的，那么積累在轉輪中的VOC可以通過上述水洗方法被溶解掉，從而轉輪可以再生。但如果積累活化法是對通常采用標準再生溫度(180~200)的系統(tǒng)定期(一般每2~6個月)進行高溫復升(300℃)操作，則高溫再生操作時間一般為12~24小時，這樣吸附輪中積累的高沸點VOC就可以完全脫附，吸附輪就可以被活化。

實驗方法如下:用熱重(TG)-差熱分析儀(DTA)和比表面積測定儀測定未使用的新吸附輪①、在正常標準再生溫度(180~200℃)下使用三年后的吸附輪②、高溫再生12小時后的吸附輪③(300℃)、吸附輪③中的有機物含量(wt%)。

從實驗結果可以看出，與未使用的新產品①相比，在正常標準再生溫度(180~200℃)下使用三年的吸附輪②，由于高沸點有機物的積累，******降低了吸附劑的微孔體積和比表面積。但經過12小時的高溫再生(300℃)，吸附輪③中吸附劑的有機質含量、微孔體積、比表面積等指標得到了很***程度的恢復和提高，高溫再生效果得到了證實。

實施高溫再生法的前提條件是:①吸附流道本身要耐高溫；②采用耐高溫密封材料和密封結構；③選擇耐高溫的再生鼓風機；④要有300℃以上的再生空氣熱源。