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有机废气处理——分子筛吸附脱附
时间: 2021-04-24 13:34浏览次数:0
什么是分子筛? 分子筛具有严密而整齐的孔径网状晶体结构,它的网状多孔结构使得其具有较高的吸附容量,而且具有分子选择吸附的性能。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛
什么是分子筛?
分子筛具有严密而整齐的孔径网状晶体结构,它的网状多孔结构使得其具有较高的吸附容量,而且具有分子选择吸附的性能。它的吸附能力高、选择性强、耐高温。广泛用于有机化工和石油化工等行业,在废气净化上也日益受到重视。
分子筛种类:
1、活性炭分子筛
蜂窝活性炭目前在我国的有机废气处理装置中用的较多,主要是采用热气流吹扫再生。在此规定其BET比表面积不低于750m2/g,横向强度不低于0.3MPa,纵向强度不低于0.8MPa是合适的。
废气在通过蜂窝活性炭方孔时能够充分与活性炭接触,吸附效率可达67.16%,风阻系数小,具有优良的吸附、脱附性能和气体动力学性能,可广泛用于净化处理含有甲苯,二甲苯、苯、等苯类、酚类、脂类、醇类醛类等有机气体、恶臭味气体和含有微量金属的各类气体。
2、沸石分子筛
在吸附脱附的使用中,同样规定沸石分子筛的强度和活性炭分子筛相同,其比表面积和颗粒分子筛相同。
蜂窝状沸石分子筛最大的特点就是净化效果好,风速阻力小,完全可以达到国家废气一级排放标准。是一种吸附性能好、无二次污染、可高温再生的高效分子筛载体,比同类活性炭提高40%效率,在吸附、分离、催化和环境领域得到广泛应用,更适合于大风量、低浓度的有机废气治理
分子筛吸附脱附如何作用?
使液体和气体保留在固体表面的过程叫做吸附作用,其固体物质称为吸附剂。影响吸附的因素有:温度、被吸附物质(液体或气体)参数:流速、被吸附物质的浓度、压力和杂质。气体被吸附后,然后通过改变温度和压力来解除吸附,这种现象称之为脱附作用,经过脱附作用,又可获得具有高效吸附性能的吸附剂。
分子筛吸附脱附是指利用固体分子筛(分子筛目前包括:活性炭分子筛和沸石分子筛),吸附工业废气中的污染物,针对不同的废气成分,选用合适的分子筛。当分子筛达到饱和后将污染物脱附出来,利用催化燃烧技术使工业废气中有机物深度氧化成二氧化碳和水,从而达到净化目的的一体机及附属设备。
吸附脱附净化设备一般由废气收集单元、预处理单元、吸附单元、催化燃烧单元、脱附单元、热量交换单元等组成。
分子筛吸附脱附系统组成
1、废气收集
  在保证集气和排风效果的基础上,集气罩的配置应与生产工艺协调一致,尽量不影响工艺操作。同时尽量减少排风量,以减轻吸附装置的负担。
2、预处理
  吸附法对废气中的粉尘、气溶胶和一些引起分子筛中毒的物质要求严格,在废气进入吸附器之前必须将粉尘、漆雾处理干净,并对气溶胶进行破坏。预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质及含量进行选择。
3、吸附装置
  选择合适的分子筛,在分子筛选定后,分子筛用量应根据一个吸附周期内吸附床层的动态吸附量确定。
吸附器的净化效率应不低于90%,同时装置出口污染物的排放浓度应低于国家、地方和行业相关排放标准的要求。吸附器的压力损失宜低于4kPa。
4、催化燃烧装置
  催化剂的工作温度应低于700℃,并能承受900℃短时间高温冲击。设计工况应大于8500h。催化燃烧装置的空速宜大于10000h-1,但不应高于4000h-1。
  进入燃烧室的气体温度应达到气体组分催化剂上的引燃温度,混合气体按照引燃温度最高组分确定。催化燃烧装置的压力损失应低于2kPa。治理后产生的高温烟气宜进行热能回收。
5、脱附
  利用热气流脱附时,严格控制进入吸附器的热气流的温度,吸附器尾气中的有机物浓度不能超过其爆炸极限下限的25%浓度限制,不能有造成爆炸的危险。  
6、催化燃烧后处理
经过催化燃烧后产生的高温烟气的余热。在大多数情况下是用于吸附器的再生,降低设备的运行费用,也可以用于余热锅炉或引入生产工艺中。利用高温烟气的余热对吸附器进行再生的方式有两种:一是通过冷风机在高温烟气中补充部分新鲜空气,使烟气温度降到分子筛再生所需要的温度后直接引入吸附器进行分子筛的再生。二是增加一个气-气换热器,利用高温烟气加热新鲜空气至分子筛脱附所需要的温度后引入吸附器进行分子筛的脱附。 
分子筛吸附脱附技术特点
1、吸附、脱附效率高。采用优质的分子筛原料,净化效果好,风速阻力小。处理效果可达GB16279-1996《大气污染物综合排放标准》中规定的一级标准。
2、体积小、结构简单,移动运输方便,节省安装空间及安装程序。改变了传统有机废气净化系统占地面积大,安装复杂,易受场地、空间限制等现状;将所有处理单元进行模块式集成,避免了复杂的安装程序、大大节省了空间利用率,具有即装即用的优势。
3、自动化程度高。可实时检测废气浓度并利用催化燃烧对吸附单元及时脱附净化,不但节省了净化人力成本,同时可保证脱附效果,大大提高了脱附效率。
4、两套或多套吸附系统交替再生,不但保证生产连续性,且减少了运营成本。
5、采用高效的有机废气净化催化剂,具有空气阻力低、反应温度低、净化效果高等优点。

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