Solució de tractament de gasos residuals COV
2024-10-30
Detalls de la solució del sistema de tractament de gasos residuals COV
Amb el ràpid desenvolupament de l'economia, un gran nombre de compostos orgànics volàtils (COV), en els darrers anys, els compostos orgànics volàtils (COV) s'han convertit en una de les principals fonts de contaminants atmosfèrics, cosa que ha causat una gran amenaça per a la salut humana i l'equilibri de l'ecosistema. La fi de la governança dels COV ha atret una àmplia atenció de la societat.
Sobre la base de la tecnologia de tractament d'aire de terminal únic existent, es discuteixen detalladament el principi, el flux del procés, l'estat de la recerca i les perspectives de desenvolupament de la tecnologia combinada de combustió catalítica per concentració d'adsorció adequada per a un gran volum d'aire residual i una baixa concentració de COV.
Els COV (cops) són els principals gasos que causen danys a l'atmosfera:
(1) Alguns són tòxics i cancerígens i posen en perill la salut humana;
(2) Els hidrocarburs i els òxids de nitrogen dels COV reaccionen per generar ozó sota l'acció de la llum ultraviolada, cosa que pot provocar esdeveniments de boira fotoquímica atmosfèrica i posar en perill la salut humana i el creixement de les plantes;
(3) Participar en la formació d'aerosols secundaris a l'atmosfera. La majoria dels aerosols secundaris són partícules fines, que no són fàcils de sedimentar. Poden romandre a l'atmosfera durant més temps i tenen una forta força de dispersió de la llum, cosa que pot reduir significativament la visibilitat atmosfèrica;
Actualment, molts entorns atmosfèrics urbans han mostrat contaminació regional per boirina, ozó i pluja àcida i altres tres característiques complexes de contaminació atmosfèrica, i els COV són un dels agents potenciadors més importants.
Tecnologia comuna de tractament de gasos COV:
La governança dels COV ha estat urgent, la tecnologia actual de tractament de gasos COV es divideix principalment en dues categories:
(1) El control a la font es refereix específicament a les mesures per prevenir o reduir els COV com a emissions en l'enllaç de producció, que és el millor mètode per controlar la contaminació per gasos residuals orgànics. Tanmateix, a causa de les limitacions del nivell tècnic, inevitablement s'abocaran i es filtraran diferents concentracions de gasos d'escapament orgànics al medi ambient, cosa que és difícil d'aconseguir.
(2) El mètode de governança per controlar i eliminar els COV gasosos al final de la producció es pot dividir en dues categories: tecnologia de reciclatge i tecnologia de destrucció.
Tecnologia de recuperació: és l'ús de mètodes físics per recuperar gasos COV mitjançant mètodes no destructius, principalment mètode d'adsorció de carbó activat, mètode de condensació, mètode de tractament amb membrana, etc. Aquest tipus de mètode no només pot controlar eficaçment l'emissió de COV, sinó que també el reciclatge pot estalviar recursos i aportar beneficis econòmics, per la qual cosa està rebent cada cop més atenció.
Tecnologia de destrucció: és a dir, mitjançant un procés de reacció química o biològica, els COV es descomponen per oxidació de gasos residuals en substàncies no tòxiques o de baixa tòxicitat mitjançant mètodes destructius. Les principals tecnologies són la combustió, la degradació fotocatalítica, la tecnologia de plasma i la biodegradació.
La tecnologia de tractament de gasos residuals de COV és un procés de tractament únic. Segons la situació específica i els requisits de les emissions de gasos residuals de COV, cal seleccionar el procés adequat. A causa de l'àmplia varietat de COV, components complexos i propietats diferents, en molts casos, l'ús d'una tecnologia de purificació sovint és difícil de complir amb els requisits de governança i molt poc econòmic. Utilitzant els avantatges de les diferents tecnologies de tractament unitari, el procés de tractament combinat no només pot complir amb els requisits d'emissions, sinó que també pot reduir el cost operatiu de l'equip.
Tecnologia principal dels sistemes de concentració de rotor de zeolita + combustió catalítica:
La primera tecnologia utilitzada per tractar els gasos COV és el mètode d'adsorció, entre els quals el més utilitzat i típic és l'adsorció de carbó activat. El mètode d'adsorció de carbó activat per a l'adsorció i el tractament del fum halògen i la sèrie de tecnologies de benzè ha estat molt comú a la indústria. El principi principal del mètode d'adsorció és utilitzar materials porosos amb una gran superfície específica com a adsorbent. Quan el gas COV flueix a través de l'adsorbent, a causa de la gran superfície específica de l'adsorbent, les molècules de COV queden atrapades a la superfície interna del microporus per l'adsorbent, per tal d'aconseguir l'efecte de purificació del gas. Com a nova combinació i tecnologia eficient de tractament d'adsorció de COV, la tecnologia de concentrador de rotor de roda de zeolita + combustió catalítica s'ha utilitzat àmpliament a països estrangers.
(1) Tipus d'adsorbent
El material d'adsorció és el nucli de la tecnologia de les rodes, que s'utilitza habitualment com a carbó activat i tamís molecular de zeolita. El carbó activat té microporus rics, una gran superfície específica, una forta capacitat d'adsorció i una velocitat ràpida, i s'utilitza àmpliament en la tecnologia de les rodes. El carbó activat com a adsorbent per tractar gasos residuals té una gran capacitat d'adsorció i de baix cost, però els seus porus són fàcils d'obstruir, i el carbó activat en si té una certa inflamabilitat, que el fa fàcil incendiar-se durant la desorció, cosa que representa un cert perill per a la seguretat. Si no compleix els requisits de seguretat de la producció, es veurà afectat en l'aplicació pràctica.
El tamís molecular de zeolita és un tipus de material hidratat amb una estructura esquelètica específica de sal metàl·lica de silicat d'alumini cristal·lí. La fórmula química general és la següent:
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
On M representa el catió, m representa el nombre d'estats de valència, z representa el nombre d'hidratació, x i deu mil són nombres enters, després que l'estructura s'activi, A. L'aigua del cap desapareixerà i els components restants es mouran per formar una estructura de gàbia amb una obertura de 3~10 Å.
La capacitat d'adsorció selectiva del tamís molecular de zeolita es deu principalment a la seva estructura regular. Les regles de disposició de l'obertura del tamís molecular de zeolita, la distribució uniforme, la selecció de l'adsorció es deu principalment a la diferència entre les diferents mides d'obertura de la zeolita, en circumstàncies normals, només les molècules de diàmetre dinàmic molecular inferiors a l'obertura del tamís molecular seran adsorbides pel tamís molecular.
També hi ha grans diferències en l'estructura de l'esquelet i la mida dels porus dels diferents tipus de tamisos moleculars, i l'estructura de l'esquelet dels tamisos moleculars té variabilitat dins del rang de graus, de manera que algunes molècules amb un diàmetre dinàmic molecular lleugerament superior a la mida dels porus també poden ser adsorbides per ella, però la taxa d'adsorció i la capacitat d'adsorció es reduiran significativament.
Com que hi ha cations a l'estructura i l'estructura de l'esquelet té càrrega negativa, és el mateix tamís molecular amb polaritat. El catió del tamís molecular de zeolita generarà un fort camp elèctric positiu, per tal d'atreure el centre negatiu de les molècules polars, o molècules polaritzables mitjançant la inducció electrostàtica del tamís molecular de zeolita després de la polarització.
Per tant, els tamisos moleculars de zeolita poden adsorbir molècules amb una polaritat forta o de fàcil polarització, però amb un diàmetre cinètic lleugerament més gran que la mida dels seus porus. Com que el tamis molecular té una estructura de porus especial que li confereix un rendiment especial, també pot exercir la seva capacitat d'adsorció en condicions d'alta temperatura i baixa pressió. Actualment, els tipus de tamisos moleculars que s'utilitzen sovint per a l'adsorció són 13X, NaY, mercerita i ZSM-5.
Introducció al principi de la roda de zeolita
L'estudi va concloure que: si el paper de fibra ceràmica corrugada i plana processada utilitza un mètode d'enllaç inorgànic per fer una roda de bresca, i després la zeolita amb absorció d'aigua al canal de la roda, la roda es convertirà en una roda absorbent, després que els experiments demostrin que la roda d'adsorció per al tractament de purificació de COV és molt eficaç.
La zona de concentració del col·lector de zeolita es pot dividir en tres parts: zona de tractament, zona de regeneració i zona de refrigeració. El col·lector de concentració funciona contínuament a cada zona. Els COV, els gasos residuals orgànics volàtils (COV), es filtren a través del prefiltre i després a través de la zona de tractament del dispositiu del col·lector de concentració.
Els COV de la zona de tractament s'eliminen mitjançant l'adsorció d'adsorbent i l'aire purificat s'expulsa de la zona de tractament del col·lector de concentració. Els COV de gasos residuals orgànics adsorbits al col·lector de concentració es desorbeixen i es concentren de 5 a 15 vegades mitjançant un tractament d'aire calent a la zona de regeneració.
El corredor concentrat es refreda a la zona de refrigeració i l'aire que passa per la zona de refrigeració s'escalfa i s'utilitza com a aire reciclat per aconseguir l'efecte de purificació i estalvi d'energia.
Procés d'oxidació catalítica:
El procés de combustió catalítica es duu a terme en una unitat de combustió catalítica. El gas residual orgànic es preescalfa a 200-400 °C a través de l'intercanviador de calor i després entra a la cambra de combustió. En passar pel llit catalitzador, les molècules d'hidrocarburs i les molècules d'oxigen de la mescla de gasos s'adsorbeixen a la superfície del catalitzador i s'activen respectivament. Com que l'adsorció superficial redueix l'energia d'activació de la reacció, els hidrocarburs s'oxiden ràpidament amb molècules d'oxigen a temperatures més baixes per produir diòxid de carboni i aigua.
Concentració d'adsorció del rotor de zeolita: procés de combustió catalítica:
La idea bàsica de la tecnologia de combustió catalítica de concentració de rodes de zeolita és que els COV dels gasos residuals industrials amb baixa concentració i gran volum d'aire es separen i es concentren mitjançant el mètode de separació per adsorció, i l'aire contaminat amb alta concentració i petit volum d'aire després de la concentració es descompon i es purifica mitjançant el mètode de combustió, comunament conegut com a mètode de concentració de separació per adsorció + descomposició per combustió i purificació.
El corredor d'adsorció amb estructura de bresca s'instal·la a la carcassa dividida en zones d'adsorció, regeneració i refrigeració, i gira lentament a una velocitat de 3 a 8 revolucions per hora sota l'accionament del motor regulador de velocitat.
Les tres zones d'adsorció, regeneració i refrigeració estan connectades respectivament amb els conductes d'aire de l'aire de tractament, l'aire de refrigeració i l'aire de regeneració. A més, per evitar fuites d'aire entre la canalització del vent i la circumferència del canal d'adsorció i la carcassa entre cada zona, la placa de partició i el canal d'adsorció, la circumferència del canal d'adsorció i la carcassa estan equipades amb material de segellat de cautxú fluorat resistent a altes temperatures i als dissolvents.
El ventilador número 1 impulsa els COV que contenen gasos d'escapament a través de la zona a del col·lector, que és la zona d'adsorció. Es poden omplir diferents materials d'adsorció al col·lector segons diferents objectius. La regió a dels COV adsorbits arriba a la regió b per a la desorció amb la rotació del col·lector. El flux d'aire a alta temperatura a través de la transferència de calor 1 desorbirà els COV adsorbits al col·lector i assolirà la temperatura d'ignició a través de la transferència de calor 2, i després entrarà a la cambra de combustió catalítica per a la reacció d'oxidació catalítica. Com que el col·lector necessita ser adsorbit després de la desorció, es col·loca una zona de refrigeració c al costat de la zona de desorció que s'ha de refredar amb aire, i l'aire calent refredat es converteix en aire calent per a la desorció a través de la transferència de calor 1.
Per a la fabricació actual de xips, la indústria de panells LCD, la indústria de semiconductors, la indústria de la impressió, la indústria dels recobriments i altres camps de producció industrial. El seu mètode de producció fix ha d'utilitzar un gran nombre de dissolvents orgànics, utilitzats com a agent de neteja, fotoresistent, líquid de decapant, diluent, etc., en aquest procés es produirà una gran quantitat de gasos residuals orgànics, aquests gasos residuals orgànics tenen un gran volum d'aire i una baixa concentració de gasos residuals, per la qual cosa per tractar eficientment aquest tipus de gasos residuals que contenen components COV, el mètode d'adsorció i concentració del rotor de zeolita és el mètode de tractament més eficaç actualment.
Camp d'aplicació dels sistemes de concentració rotativa de zeolita + combustió catalítica:
Els sistemes de concentració rotativa de zeolita i combustió catalítica tenen una àmplia gamma d'aplicacions, que cobreixen una àmplia gamma d'indústries i condicions de tractament de gasos d'escapament. Aquesta tecnologia innovadora s'utilitza principalment en condicions de tractament de gasos residuals amb baixa concentració i gran volum d'aire, i és adequada per a una varietat d'aplicacions industrials.
Un dels principals avantatges del concentrador de rotor de zeolita és la seva capacitat per tractar gasos residuals que no contenen halògens com ara S, N, Cl, F, etc. Si aquests components són presents, es poden tractar en la fase de pretractament abans de la combustió per garantir que no es produeixin nous components de gasos d'escapament després del procés de combustió.
A més, el punt d'ebullició dels gasos d'escapament no pot ser massa alt per tal de ser tractat eficaçment amb aquest sistema. Si el punt d'ebullició supera els 300 °C i s'exposa a aire calent, els gasos residuals orgànics adsorbits al tamís molecular de zeolita no es desorbiran durant molt de temps, cosa que afectarà l'eficiència del procés de tractament.
Aquesta tecnologia avançada és adequada per a diverses indústries, com ara plantes químiques, instal·lacions de pintura, empreses farmacèutiques, fàbriques d'electrònica, fabricants de mobles, empreses d'envasos i impressió i instal·lacions de pintura. Tracta eficaçment els dissolvents orgànics i les emissions de gasos residuals orgànics d'aquestes diverses indústries, cosa que la converteix en una solució versàtil i valuosa per a les empreses que busquen millorar els seus processos de tractament de gasos residuals.
Cal destacar que els gasos residuals poden ser adsorbits i després desorbits per zeolites, cosa que els converteix en candidats adequats per al tractament. Tanmateix, si els gasos d'escapament contenen S, N, Cl, F i altres components, es produiran contaminants secundaris després de la combustió i no són adequats per al tractament de combustió catalítica.
En resum, els sistemes de concentració rotativa de zeolita i combustió catalítica tenen una àmplia gamma d'aplicacions i proporcionen solucions fiables i eficients per al tractament de gasos residuals de COV en diverses indústries. La seva capacitat per gestionar grans volums d'aire i baixes concentracions els converteix en un actiu valuós a l'hora de millorar els processos de tractament de gasos d'escapament.