工艺原理:转轮吸附+催化燃烧
本工艺采用沸石分子筛吸附净化,配以热空气脱附 ,浓缩后的 VOC 采用催化燃烧方式处理,满足达标排放的要求。
工作过程如下:正常工作状态下,废气在引风机作用下,通过转轮吸附后达标排放;(净化过程)
吸附 时间后,对分子筛进行热空气脱附 ,以恢复其吸附性能。( 过程)
脱附下来的 VOC 分子通过催化燃烧 分解后再排放(燃烧过程)
介质 利用 CTO 余热,无需额外能量。
分子筛沸石转轮的工作原理同性质
其一、VOCS废气处理设备的工作原理
采用三床式RTO。分子筛沸石转轮是在高温下将可燃废气氧化成对应的氧化物和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,废气分解效率达到99%以上,热回收效率达到95%以上。主体结构由燃烧室、陶瓷填料床和切换阀等组成。根据客户实际需求,选择不同的热能回收方式和切换阀方式。
建设单位将调漆、喷涂废气收集后,经过滤除漆雾、吸附浓缩后,引入RTO进行焚烧处置。经焚烧处理后的废气通过换热后,废气高空排放。RTO可实现废气、稳定地焚烧,在工作过程中需定期鼓入新鲜空气用以维持燃烧,空气中的氮在高温条件下氧化会产生热力型氮氧化物。热力型氮氧化物的生成量主要取决于温度,在相同条件下,氮氧化物的生成量随温度加高而增大,当温度低于1350℃时,几乎不生成热力型氮氧化物,建设项目RTO工作温度约为760℃一850℃,在此情况下,热力氧化器氮氧化物的产生量极少,因此建设项目废气处理系统内不设氮氧化物处理装置。
蓄热式焚烧炉的工作原理:将有机废气预热至760℃以上,在燃烧室加热升温至800℃左右,使废气中的碳、氢、氧元素氧化分解成为无害的C02和H2O;氧化时的高温气体的热量被特制的陶瓷蓄热体“贮存”起来,用于预热新进入的有机废气。从而节省升温所需要的燃料消耗,降低运行成本。
其二、催化燃烧RTO性质
天然催化燃烧RTO略带颜色,合成的催化燃烧RTO一般情况下为白色的晶体粉末状,粒度范围为1~10μm,平均的颗粒大小1~5μm。分子筛具有大量均匀的微孔,其孔径大小与一般物质分子处在同一个数量级。分子筛的骨架非常空旷,晶穴体积约为总体积的一半左右,分子筛的表面积比其它多孔物质要大许多,且这些表面积主要是内表面积,即存在于晶穴内部,外部表面积仅约占总表面积的1%。分子筛在水中呈现碱性,且其骨架结构在强酸强碱中容易遭到破坏,例如,催化燃烧RCO在强酸中,硅铝比小于3的分子筛会溶解形成胶体,硅铝比大于3的分子筛会分解并出现二氧化硅沉淀,高硅铝比的分子筛可耐一定强度的强酸作用。分子筛的耐热性能比较好,可在几百摄氏度的高温下使用。
物质分子可否进入分子筛晶体内部取决于分子筛孔径大小,即分子筛对不同大小的分子呈现选择性吸附的特性,具有筛分作用,这也是分子筛名称的由来。
吸附过程中,分子筛孔径大小并非决定分子筛是否吸附物质分子的因素,分子筛本身是一种极性物质,这种物质由带负电荷的硅铝酸盐骨架和带正电荷的阳离子构成,阳离子可以形成一个强的局部正电场,容易吸引极性分子的负极中心,并且通过静电诱导便使可极化分子极化,因此极性强或易被极化的分子容易被分子筛吸附,比如含极性基团一OH、一NHZ,或者含可极化的基团如C6H5-的分子容易被吸附。与一般吸附剂类似,分子筛的吸附能力随吸附质沸点的加高而增大,比如,乙烷和一氧化碳分子两者沸点分别为一88℃、-192℃,分子筛对乙烷的吸附能力大于一氧化碳。此外,不饱和化合物在分子筛上的吸附量也较大。
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