燊永环保2 燊永环保1 燊永环保3

常用吸附浓缩技术-分子筛(沸石)吸附浓缩装置
作者:www.ynsyhb.com 时间:2025-07-08 11:29  点击:

1、吸附原理

沸石分子筛的吸附原理主要包括孔径筛分作用、静电吸引作用和表面吸附作用。
孔径筛分作用沸石分子筛具有均匀且微小的孔径,这些孔径大小与许多分子的尺寸相当。当混合物中的分子接近沸石分子筛时,只有那些尺寸小于孔径的分子才能进入孔道内部,而较大尺寸的分子则被阻挡在外,从而实现对不同大小分子的筛分。
静电吸引作用沸石分子筛骨架中的硅铝酸盐结构会产生一定的静电场。由于硅和铝原子的电负性不同,铝氧四面体带有负电荷,为了保持电中性,会有一些阳离子(如Na+、K+、Ca2+等)存在于孔道中。这些阳离子可以与具有极性或可极化的分子产生静电吸引作用,使得分子更容易被吸附在孔道内表面。
表面吸附作用沸石分子筛具有较大的比表面积,其内部孔道表面具有较高的表面能。当分子靠近孔道表面时,会受到范德华力等作用力的影响而被吸附在表面上。这种表面吸附作用对于各种分子都有一定的作用,尤其是对于那些能够与孔道表面形成氢键或其他弱相互作用的分子,吸附效果更为明显。

2、系统介绍

分子筛(沸石)转轮分为三个区域即附处理区、再生区和冷却区。有机废气首先通过预过滤器进行颗粒物及杂质的处理,预处理后的废气再进入分子筛(沸石)转轮的吸附区进行吸附浓缩,利用分子筛(沸石)对有机物质的吸附性将气体净化,处理后的气体可达标排放。
吸附了VOCS饱和后的分子筛(沸石)进入再生区,经高温热风将有机物从分子筛中吹脱出来。可根据具体需要浓缩5~25倍,浓缩后的有机废气可采用CO/RCO/RTO热氧化技术分解化成无害的CO2和H2O,用冷空气对高温脱附后的冷却区进行冷却,用于冷却的空气经冷却区后温度会上升,将其用于再生空气可节约一定的能耗,系统运行一段时间后有机物分解释放的热量可维持分子筛再生,即达到再生过程热量平衡,极大地减少能耗,整套系统吸附再生热氧化过程由PLC实现自动控制。

3、设备组成

沸石转轮装置主要由沸石模块、转轮箱体、吸附风机、脱附风机、转轮驱动器、热风换热器、转轮出口调节阀、脱附入口调节阀、脱附出口调节阀、热电偶、压差计装置等组成。

沸石转轮结构示意图

(1)沸石模块:蜂窝状疏水性沸石分子筛被加工成块状的沸石模块,将块状沸石安装到按照一定转速转动的转轮转子上,实现低浓度的VOCs吸附。模块为优质沸石材料,便于安装和维护。
(2)吸附风机:吸附风机将过滤后的废气送入沸石转轮的吸附区,实现废气的净化处理。吸附风机在规定的流量和操作温度下工作。系统在运行过程中,可随着风量的变化,根据风机前管道压力变化自动调整风机频率。
(3)脱附风机:脱附风机将少量的高温(200℃~220℃)洁净气送入沸石转轮的脱附区,将吸附在转轮上的VOCs脱附下来,实现废气浓缩;脱附风机由变频器驱动,在规定的流量和操作温度下工作。
(4)热风换热器:换热器的热源来自RTO燃烧室的高温气,少量洁净气与RTO燃烧室高温气进行热交换后加热为热气(200℃~220℃),根据热量需求配置热风换热器。
(5)转轮驱动器:转轮的驱动方式时通过减速机电机和减速机带动沸石转轮连续旋转。为使其保持在最佳条件下运行,可根据负载状态对转数进行修正。为了实时监测转轮的旋转是否正常,内部还设有限位开关。
(6)转轮出口调节阀:沸石转轮的排放气体出口设置手动调节阀调节转轮内部压力,实现更好的气密性,达到更高的效率。调节阀将在试运行时完成调整设置,因此除根据需要进行调整之外,请勿轻易进行任何改动。
(7)脱附入口调节阀:沸石转轮的脱附气体入口处设置手动调节阀,用于调节脱附气的压力及风量,调节阀将在试运行时完成调整设置,因此除根据需要进行调整之外,请勿轻易进行任何改动。
(8)脱附出口调节阀:沸石转轮的脱附气体出口处设置手动调节阀,用于调节浓缩后废气的压力及风量(脱附出口处保证微负压),这些调节阀将在试运行时完成调整设置,因此除根据需要进行调整之外,请勿轻易进行任何改动。
(9)热电偶:脱附入口热电偶用于实时监测脱附气进口的温度,以便随时观察脱附气温度控制系统动作是否正常。脱附入口温度超高时通过旁通自动调整好脱附气温度。沸石转轮的脱附气体出口处设置热电偶,用于实时监测脱附气出口的温度,以便随时观察脱附温度控制系统动作是否正常。
(10)压差计:沸石转轮的吸附区和脱附区配置压差计,可实时观察沸石转轮的工作状态。当系统压差超过警戒值时,立即发出报警信号。
(11)沸石转轮浓缩系统预留有检修口,设备配备吊耳和支撑座便于吊机运输、安装及运行维修。以确保现场的安装和调试工作量最小。

相关文章