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吸附脱附

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吸附脱附

吸附脱附

分子筛吸附脱附简介

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。


分子筛吸附脱附工作原理

有机废气在吸附风机的作用下由进气口进入前置过滤箱体中,前置过滤器将废气中的颗粒物过滤、阻截,避免颗粒物进入吸附层堵塞分子筛微孔,影响净化效果。
然后废气由前置过滤器分别进入两侧吸附脱附箱体(中间设有旁路保温隔层,在有机废气检测浓度达标情况下旁通阀直接开启排放),吸附脱附箱体内的吸附层吸附净化有机废气。
在吸附层上方设置的催化燃烧装置,当沸石分子筛(或活性炭分子筛)吸附层接近饱和时(排气浓度达到设定值),PLC控制器自动关闭进气阀门,开启催化燃烧进气阀门,催化燃烧电加热器。



分子筛吸附脱附工作原理图


新风在脱附风机的作用下经节能装置加热至一定温度后进入吸附层进行脱附,脱附后的气体进入催化燃烧,在催化剂的作用下燃烧氧化反应为CO2H2O等物质。燃烧后的气体由排气口排出,产物无二次污染。

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

博斯科环保吸附脱附设备优势

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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。
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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。
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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。
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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。
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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。

博斯科环保分子筛种类



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。

分子筛吸附脱附适用领域


各种喷漆车间(汽车制造、造船、自行车制造、飞机制造、金属制品等)的排气处理
各种印刷车间(凹版印刷、建筑装潢材料印刷、其他各种印刷过程)的排气处理
铝型材生产、镀膜加工工艺等的排气处理
各种电子制品制造过程的排气处理
半导体集成电路、液晶显示屏(LCD)制造过程的排气处理
锂离子电池制造(电极形成工序、电解液充填工序)过程的排气处理
树脂、橡胶、轮胎等制品生产过程的排气处理
汽车维修店面、服装干洗店等分散源挥发性有机物排气处理
废气中含有氮、硫、氯等杂质的排气处理

分子筛吸附脱附设备工艺图

流程分析:

① 吸附浓缩——解吸脱附——催化分解的工艺流程。由2个活性炭吸附器,1个催化分解器(辅之低压风机、阀门等构成)。废气经预处理除去粉尘、颗粒状物质后,送入活性炭吸附器AB,当活性炭吸附器A接近饱和时,首先将处理气体自动切换到活性炭吸附器B(活性炭吸附器A停止吸附操作),然后用热气流对活性炭吸附器A进行解吸脱附,将有机物从活性炭上脱附下来。在脱附过程中,有机废气已被浓缩,浓度较原来提高几十倍,达2000ppm以上,浓缩废气送到催化分解装置,最后被成为CO2H2O排出。
②完成解吸脱附以后活性炭吸附器A进入待用状态,待活性炭吸附器B接近饱和时,系统再自动切换回来,同时对活性炭吸附器B进行解吸脱附,如此循环工作。
③当有机废气的浓度达到2000ppm以上时,催化床内可维持自燃,不用外加热。这个方案不仅大大节省了能量的消耗,而且由于催化分解器的处理能力仅需原废气处理量的1/560000m3/h),所以同时也降低了设备投资。本方案既适合于连续工作,也适合于间断工作。
④单台活性炭吸附器的解吸脱付大约需要2-3小时。
⑤吸附风机用变频器控制,可以依照需要的风量或者装置入口的净负压来进行调节。

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