沸石轉(zhuǎn)輪RTO 1.沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO技術(shù)原理本技術(shù)是沸石轉(zhuǎn)輪吸附同蓄熱式焚燒技術(shù)的組合工藝，凈化系統(tǒng)主要由三級(jí)干式過(guò)濾裝置、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置、RTO、風(fēng)機(jī)、換熱器組成

詳細(xì)介紹

　　沸石轉(zhuǎn)輪RTO

　　1.沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO技術(shù)原理

　　本技術(shù)是沸石轉(zhuǎn)輪吸附同蓄熱式焚燒技術(shù)的組合工藝，凈化系統(tǒng)主要由三級(jí)干式過(guò)濾裝置、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮吸附裝置、RTO、風(fēng)機(jī)、換熱器組成。該組合技術(shù)通過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的吸附濃縮使大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度濃縮氣體，高濃度濃縮氣再經(jīng)RTO高溫燃燒分解為CO2和H2O等無(wú)機(jī)成分。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮裝置是利用吸附-脫附-濃縮三項(xiàng)連續(xù)變溫的吸附、脫附程序，通過(guò)轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)輪(被分割成吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū))上同時(shí)完成VOCs的吸附、脫附再生。

　　2.沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO簡(jiǎn)介

　　案例所采用沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO廢氣處理設(shè)備主要包括混合總管單元、三級(jí)干式過(guò)濾器、升溫調(diào)濕單元、沸石轉(zhuǎn)輪濃縮單元、蓄熱氧化爐單元。

　　2.1三級(jí)干式過(guò)濾器

　　三級(jí)干式漆霧過(guò)濾器能較*地去除粉塵、漆霧，氣體中0.5μm以上的塵凈化效率≧98%。它的原理是通過(guò)材料纖維改變漆霧顆粒的慣性力方向從而將其從廢氣中分離出來(lái)，材料逐漸加密的多重纖維經(jīng)增加撞擊率，提高過(guò)濾效率。過(guò)濾時(shí)能有效通過(guò)不同過(guò)濾材料組合，利用材料空間容納漆霧，達(dá)到更高的過(guò)濾效率是干式材料的*性能。

　　2.2沸石轉(zhuǎn)輪

　　沸石濃縮轉(zhuǎn)輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個(gè)功能區(qū)，沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　在吸附區(qū)：廢氣通過(guò)前置的過(guò)濾器后，送至沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。有機(jī)廢氣中的VOCs被沸石分子篩吸附，未被吸附的廢氣在吸附風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下，直接排入煙囪達(dá)標(biāo)排放。

　　在脫附區(qū)：沸石轉(zhuǎn)輪上吸附的VOCs，在脫附區(qū)被高溫逆向脫附、濃縮，脫附溫度約200℃，濃縮倍數(shù)一般為5～25倍。脫附氣在脫附風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)入RTO焚化系統(tǒng)。

　　在冷卻區(qū)：為保證高的吸附效率，需對(duì)高溫脫附后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行冷卻。冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)輪吸附材后自身被預(yù)熱，作為脫附氣的源氣，再與來(lái)自RTO燃燒室來(lái)的高溫凈化氣換熱，溫度提升至180～200℃后逆向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進(jìn)行高溫脫附。

　　2.3蓄熱氧化爐

　　采用三床式RTO。RTO蓄熱式氧化爐，是在高溫下將可燃廢氣氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，并回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，廢氣分解效率達(dá)到99%以上，熱回收效率達(dá)到95%以上。主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、陶瓷填料床和切換閥等組成。根據(jù)客戶(hù)實(shí)際需求，選擇不同的熱能回收方式和切換閥方式。

　　建設(shè)單位將調(diào)漆、噴涂廢氣收集后，經(jīng)過(guò)濾除漆霧、吸附濃縮后，引入RTO進(jìn)行焚燒處置。經(jīng)焚燒處理后的廢氣通過(guò)換熱后，廢氣高空排放。RTO可實(shí)現(xiàn)廢氣安全、穩(wěn)定地焚燒，在工作過(guò)程中需定期鼓入新鮮空氣用以維持燃燒，空氣中的氮在高溫條件下氧化會(huì)產(chǎn)生熱力型氮氧化物。

　　蓄熱式焚燒爐的工作原理：將有機(jī)廢氣預(yù)熱至760℃以上，在燃燒室加熱升溫至800℃左右，使廢氣中的碳、氫、氧元素氧化分解成為無(wú)害的CO2和H2O；氧化時(shí)的高溫氣體的熱量被特制的陶瓷蓄熱體“貯存”起來(lái)，用于預(yù)熱新進(jìn)入的有機(jī)廢氣。從而節(jié)省升溫所需要的燃料消耗，降低運(yùn)行成本。

　　3.結(jié)論

　　沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO工藝先采用轉(zhuǎn)輪吸附濃縮，降低了RTO設(shè)備廢氣處理量，使得RTO規(guī)模變小，降低了設(shè)備投資費(fèi)用；盡管有機(jī)廢氣濃度比較低，但經(jīng)濃縮后，有機(jī)廢氣濃度達(dá)到自持濃度以上，所以RTO除了開(kāi)機(jī)預(yù)熱需要消耗天然氣(RTO輔助燃料)外，其他時(shí)間RTO輔助加熱系統(tǒng)無(wú)需開(kāi)啟，同時(shí)脫附風(fēng)熱源來(lái)自于有機(jī)廢氣氧化釋放的熱能，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低。

　　由上分析可知，沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+RTO廢氣處理工藝，對(duì)于家具廠大風(fēng)量、低濃度噴漆廢氣有良好的去除效果，VOCS總?cè)コ蔬_(dá)到99.8%。具有運(yùn)行安全可靠，維護(hù)便捷的特點(diǎn)，可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況，靈活調(diào)節(jié)開(kāi)停機(jī)時(shí)間，不需要額外人工操作。是噴涂類(lèi)企業(yè)廢氣治理的優(yōu)選工藝！

　　沸石RTO

　　1 前言

　　目前，霧霾天氣時(shí)常發(fā)生，影響環(huán)境中的空氣質(zhì)量，揮發(fā)性有機(jī)物（簡(jiǎn)稱(chēng)VOCs）是污染環(huán)境質(zhì)量的重要因素[1,2]。VOCs是個(gè)成分多樣，特性不同，主要有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、、三氯乙烷、二異氰酸酯（TDI）、二異氰甲苯酯等，正常情況下利用原有的單一的廢氣處理模式無(wú)法達(dá)到治理要求的混合型氣體[3]；VOCs產(chǎn)生大致可以分為：工業(yè)企業(yè)排放、汽車(chē)尾氣排放、油品揮發(fā)、溶劑使用源、燃燒源等，因 VOCs會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生直接或間接傷害，且污染的范圍不僅是在排放地附近，也可通過(guò)氣流運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散到一個(gè)城市和區(qū)域[4,5]。為了保護(hù)好大氣環(huán)境，還我們一個(gè)健康的生活，控制VOCs排放至關(guān)重要，國(guó)家也意識(shí)到了治理VOCs的重要性，已經(jīng)相應(yīng)的出臺(tái)了一系列環(huán)保政策，針對(duì)VOCs治理專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生，其中沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+熱空氣脫附催化氧化技術(shù)就是將多種廢氣通過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)行吸附濃縮，同時(shí)再與催化燃燒組合的一種新技術(shù)。

　　2 治理原理

　　本技術(shù)是利用沸石吸附的面積大和不同溫度下分子間作用力不同的原理，經(jīng)催化燃燒后分解VOCs進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　在低溫狀態(tài)下，大風(fēng)量的吸附風(fēng)機(jī)把車(chē)間內(nèi)的VOCs經(jīng)過(guò)過(guò)濾箱過(guò)濾掉大顆粒物質(zhì)，而后經(jīng)過(guò)沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附，通過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪的氣體可直接排放；當(dāng)吸附有大量VOCs的沸石轉(zhuǎn)輪進(jìn)入高溫脫附區(qū)時(shí)，小風(fēng)量的熱空氣氣體將沸石轉(zhuǎn)輪上的VOCs分子脫附出來(lái)轉(zhuǎn)換成高濃度廢氣，利用脫附風(fēng)機(jī)送入后端的催化燃燒系統(tǒng)進(jìn)行催化燃燒處理，分解產(chǎn)生的熱量部分通過(guò)內(nèi)部換熱再次進(jìn)入催化燃燒系統(tǒng)，降低能量損耗，部分分解后的氣體直接排放到空氣中，在此過(guò)程中，電控系統(tǒng)嚴(yán)格控制催化產(chǎn)生的熱量，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)脫附管路的自動(dòng)閥門(mén)補(bǔ)冷風(fēng)降低廢氣濃度，減少熱量的生成；兩部分子系統(tǒng)相互結(jié)合，反復(fù)循環(huán)，當(dāng)無(wú) VOCs產(chǎn)生后可停止設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)為了設(shè)備的治理和安全，在停止催化氧化系統(tǒng)后需對(duì)該部分設(shè)備進(jìn)行一個(gè)降溫，保護(hù)設(shè)備正常使用。

　　3 廢氣處理過(guò)程

　　3.1 沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮

　　沸石是一種晶體結(jié)構(gòu)的礦石，而我們用到的沸石分子篩就屬于沸石的化合物。

　　沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為三部分：吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)，每個(gè)部分都是由耐熱、耐溶劑的密封材料分隔開(kāi)來(lái)。沸石轉(zhuǎn)輪可以在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同步進(jìn)行吸附脫附冷卻。

　　VOCs通過(guò)前端的過(guò)濾器進(jìn)行初步過(guò)濾后，到沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)（吸附區(qū)面積為S1）有機(jī)廢氣中 VOCs被沸石分子篩吸附除去，有機(jī)廢氣被凈化后從沸石分子篩轉(zhuǎn)輪直接排出，通過(guò)煙囪進(jìn)入空氣。

　　吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs，在脫附區(qū)經(jīng)過(guò)約 200℃小風(fēng)量的熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮，濃縮倍數(shù)一般為5~25倍。濃縮倍數(shù) n=吸附面積*吸附速度/脫附面積/脫附速度。

　　脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻。經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)的空氣，經(jīng)過(guò)加熱后作為再生空氣使用，達(dá)到節(jié)能的效果。以上流程反復(fù)循環(huán)，達(dá)到廢氣凈化的目的。

　　3.2 催化燃燒

　　催化氧化燃燒利用轉(zhuǎn)輪經(jīng)過(guò)脫附區(qū)后，VOCs進(jìn)入脫附管路，經(jīng)過(guò)脫附風(fēng)機(jī)進(jìn)入換熱器換熱，催化燃燒產(chǎn)生的部分熱量經(jīng)過(guò)換熱被VOCs重新帶入催化燃燒器內(nèi)，加熱升溫進(jìn)行催化劑催化處理，催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度（300℃~500℃）下實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs95%以上凈化效率，*反應(yīng)后生成CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱，產(chǎn)生的熱量一部分通過(guò)混合罐進(jìn)入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)對(duì)吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs進(jìn)行脫附；一部分進(jìn)入換熱器換熱，換熱后的部分熱量通過(guò)煙囪排出，另一部分被經(jīng)過(guò)換熱器的VOCs重新帶入催化燃燒器。反復(fù)循環(huán)利用，可以限度的降低能量損耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢氣自我催化分解的效果。

　　3.3 電氣控制

　　沸石轉(zhuǎn)輪吸附－熱空氣脫附催化燃燒對(duì)VOCs治理的實(shí)現(xiàn)還需要一套相對(duì)應(yīng)的電控系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用PLC控制，具備設(shè)備自動(dòng)手動(dòng)、本地遠(yuǎn)程、吸附風(fēng)機(jī)風(fēng)速切換控制、同時(shí)還配備了設(shè)備工況監(jiān)視、流程畫(huà)面顯示、參數(shù)顯示及設(shè)置、報(bào)警顯示、自動(dòng)連鎖保護(hù)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，并設(shè)有緊急停車(chē)，報(bào)警提示等功能。

　　PLC控制系統(tǒng)，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、關(guān)鍵點(diǎn)的溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，便于評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行情況；共設(shè)有吸附風(fēng)機(jī)控制、沸石分子篩轉(zhuǎn)輪單元控制、脫附風(fēng)機(jī)控制、燃燒器催化氧化控制、安全應(yīng)急控制、電路保護(hù)等控制單元。手動(dòng)控制只能單獨(dú)控制一個(gè)控制單元進(jìn)行操作，自動(dòng)控制可以按照程序設(shè)定使整套設(shè)備進(jìn)行連續(xù)性運(yùn)行，保證設(shè)備穩(wěn)定。

　　PLC自控系統(tǒng)包含以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　節(jié)能控制：設(shè)備啟動(dòng)、停止、故障等不同狀態(tài)下，PLC能夠自動(dòng)執(zhí)行不同控制模式，降低設(shè)備的待機(jī)能耗。

　　預(yù)警防護(hù)：設(shè)備溫度、壓力等控制點(diǎn)發(fā)生異常時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)做應(yīng)急處理。

　　急?？刂疲涸O(shè)備 PLC控制系統(tǒng)預(yù)留急停信號(hào)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)緊急情況時(shí)作為優(yōu)先控制等級(jí)時(shí)間停止設(shè)備運(yùn)行。

　　畫(huà)面監(jiān)控：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備上各個(gè)信號(hào)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)畫(huà)面運(yùn)行狀態(tài)對(duì)設(shè)備當(dāng)下的運(yùn)行性能有直觀的了解。

　　4 廢氣處理效果

　　企業(yè)現(xiàn)狀生產(chǎn)中，車(chē)間混粉工序中原輔材料中使用含有揮發(fā)性有機(jī)物。車(chē)間烘箱、混捏機(jī)、真空混勻機(jī)及干燥室等設(shè)備，這些設(shè)備都是在密閉空間中生產(chǎn)，產(chǎn)生的廢氣都是通過(guò)設(shè)備自身的廢氣收集管道排出，車(chē)間廢氣捕集效率為 95%。車(chē)間工藝廢氣經(jīng)布袋除塵器處理后排放。通過(guò)除塵器的廢氣經(jīng)過(guò)沸石轉(zhuǎn)輪+熱空氣脫附催化燃燒裝置，經(jīng)電控系統(tǒng)化的控制，在既可以處理廢氣又節(jié)能的狀態(tài)下，處理。數(shù)據(jù)見(jiàn)表1

　　由表可知，減排前企業(yè)VOCs排放量為 52.937t/a。增加了一套“沸石轉(zhuǎn)輪+熱空氣脫附催化燃燒裝置”對(duì)VOCs進(jìn)行減排治理；減排工作后，企業(yè)VOCs排放量為 5.38t/a，企業(yè) VOCs削減量47.557t/a，削減百分比為 89.8%?？芍?，VOCs減排后減排效果較明顯。

　　5 總結(jié)

　　轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒可以在處理大風(fēng)量、高濃度的VOCs時(shí)，基本上可以?xún)艋泻蠽OCs的廢氣，也可以自我調(diào)節(jié)處理廢氣中VOCs的組成和濃度的變化、波動(dòng)，在合適的廢氣濃度條件

關(guān)鍵詞：沸石轉(zhuǎn)輪換熱器廢氣處理設(shè)備焚燒爐陶瓷蓄熱體

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