Dettagli di a suluzione di u sistema di trattamentu di i gasi di scaricu COV
Cù u rapidu sviluppu di l'ecunumia, un gran numeru di cumposti organici volatili COV, in l'ultimi anni, i cumposti organici volatili (COV) sò diventati una di e principali fonti di inquinanti atmosferichi, chì hà causatu una grande minaccia per a salute umana è l'equilibriu di l'ecosistema, a fine di a guvernanza di i COV hà attiratu una larga attenzione da a sucietà.
Basatu annantu à a tecnulugia esistente di trattamentu di l'aria à terminale unicu, u principiu, u flussu di prucessu, u statu di ricerca è e prospettive di sviluppu di a tecnulugia cumminata di combustione catalitica à cuncentrazione d'adsorbimentu adatta per un grande vulume d'aria di scaricu è una bassa cuncentrazione di COV sò discussi in dettagliu.
I COV di u gas sò principalmente dannosi per l'atmosfera:
(1) Certi sò tossichi è cancerogeni è mettenu in periculu a salute umana;
(2) L'idrocarburi è l'ossidi d'azotu in i COV reagiscenu per generà ozonu sottu l'azione di a luce ultravioletta, chì pò purtà à eventi di smog fotochimicu atmosfericu è mette in periculu a salute umana è a crescita di e piante;
(3) Participà à a furmazione di aerosoli secundarii in l'atmosfera. A maiò parte di l'aerosoli secundarii sò particelle fini, chì ùn sò micca faciuli da sedimentà. Puderanu stà in l'atmosfera per un tempu più longu è anu una forte forza di diffusione à a luce, chì pò riduce significativamente a visibilità atmosferica;
Attualmente, parechji ambienti atmosferichi urbani anu mostratu inquinamentu regiunale da foschia, ozonu è pioggia acida è altre trè caratteristiche cumplesse di inquinamentu atmosfericu, è i COV sò unu di l'agenti booster più impurtanti.
Tecnulugia cumuna di trattamentu di gas COV:
A guvernanza di i COV hè stata urgente, l'attuale tecnulugia di trattamentu di i gas COV hè divisa principalmente in duie categurie:
(1) U cuntrollu à a fonte, si riferisce specificamente à e misure per prevene o riduce i COV cum'è emissioni in u ligame di pruduzzione, chì hè u megliu metudu per cuntrullà l'inquinamentu da gas organici di scaricu. Tuttavia, per via di a limitazione di u livellu tecnicu, inevitabilmente scaricherà è perderà diverse concentrazioni di gas organici di scaricu in l'ambiente, ciò chì hè difficiule da ottene.
(2) U metudu di guvernanza per cuntrullà è eliminà i COV à a fine di a pruduzzione pò esse divisu in duie categurie: tecnulugia di riciclaggio è tecnulugia di distruzzione.
Tecnulugia di ricuperazione: hè l'usu di metudi fisichi per ricuperà i gasi COV cù metudi non distruttivi, principalmente u metudu di adsorbimentu di carbone attivatu, u metudu di cundensazione, u metudu di trattamentu à membrana è cusì via. Stu tipu di metudu ùn pò micca solu cuntrullà efficacemente l'emissione di COV, ma ancu u riciclaggio pò risparmià risorse è purtà benefici ecunomichi, dunque riceve sempre più attenzione.
Tecnulugia di distruzzione: vale à dì, per via di prucessi di reazione chimica o biologica per fà chì i COV si decomponganu per ossidazione di i gasi di scarto in sustanzi non tossichi o à bassa tossicità cù metudi distruttivi, e tecnulugie principali sò a combustione, a degradazione fotocatalitica, a tecnulugia di u plasma, a biodegradazione è cusì.
A tecnulugia di trattamentu di i gasi di scaricu di i COV hè un prucessu di trattamentu unicu, secondu a situazione specifica è i requisiti di l'emissioni di gasi di scaricu di i COV, selezziunate u prucessu adattatu; A causa di a larga varietà di COV, cumpunenti cumplessi, diverse proprietà, in parechji casi, l'usu di una tecnulugia di purificazione hè spessu difficiule per risponde à i requisiti di guvernanza, è assai antieconomicu. Utilizendu i vantaghji di e diverse tecnulugie di trattamentu unitariu, u prucessu di trattamentu cumminatu pò micca solu risponde à i requisiti di emissioni, ma ancu riduce u costu operativu di l'equipaggiu.
Tecnulugia principale di i sistemi di cuncentrazione di rotore di zeolite + combustione catalitica:
A prima tecnulugia aduprata per trattà u gasu COV hè u metudu d'adsorbimentu, frà i quali u più cumunamente adupratu è più tipicu hè l'adsorbimentu di carbone attivatu. U metudu d'adsorbimentu di carbone attivatu per l'adsorbimentu è u trattamentu di u fumu d'alogenu è di a serie di tecnulugia di benzene hè stata assai cumuna in l'industria. U principiu principale di u metudu d'adsorbimentu hè di utilizà materiali porosi cù una grande superficia specifica cum'è adsorbente. Quandu u gasu COV scorre attraversu l'adsorbente, per via di a grande superficia specifica di l'adsorbente, e molecule di COV sò intrappulate nantu à a superficia interna di u microporu da l'adsorbente, in modu da ottene l'effettu di purificazione di u gasu. Cum'è una nova cumbinazione è una tecnulugia efficiente di trattamentu di l'adsorbimentu di COV, a tecnulugia di u Concentratore di Rotore à rota di zeolite + combustione catalitica hè stata largamente aduprata in paesi stranieri.
(1) Tipu d'adsorbente
U materiale d'adsorbimentu hè u core di a tecnulugia di a rota, u carbone attivatu hè cumunamente utilizatu è u setacciu moleculare di zeolite. U carbone attivatu hà micropori ricchi, una grande superficia specifica, una forte capacità d'adsorbimentu, una velocità elevata, hè largamente utilizatu in a tecnulugia di a rota. U carbone attivatu cum'è adsorbente per trattà u gasu di scaricu, a so capacità d'adsorbimentu hè grande, à bassu costu, ma i so pori sò faciuli da tappà, è u carbone attivatu stessu hà una certa infiammabilità, faciule da piglià focu durante a desorbimentu, custituiscerà un certu periculu per a sicurezza, ùn risponde micca à i requisiti di pruduzzione di sicurezza, serà affettatu in l'applicazione pratica.
U setacciu moleculare di zeolite hè un tipu di materiale idratu cù una struttura scheletrica specifica di sale metallicu di silicatu d'aluminiu cristallinu. A formula chimica generale hè a seguente:
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
Induve M rapprisenta u catione, m rapprisenta u numeru di stati di valenza, z rapprisenta u numeru d'idratazione, x è dece mila sò numeri interi, dopu chì a struttura hè attivata, A. L'acqua in a testa sparirà, è i cumpunenti rimanenti si moveranu per furmà una struttura di gabbia cù una apertura di 3 ~ 10 Å.
A capacità d'adsorbimentu selettiva di u setacciu moleculare di zeolite hè principalmente duvuta à a struttura regulare. E regule di disposizione di l'apertura di u setacciu moleculare di zeolite, distribuzione uniforme, a selezzione di l'adsorbimentu hè principalmente perchè e diverse dimensioni di l'apertura di zeolite sò diverse, in circustanze nurmali, solu e molecule di diametru dinamicu moleculare menu di l'apertura di u setacciu moleculare saranu adsorbite da u setacciu moleculare.
Ci sò ancu grandi differenze in a struttura di u scheletru è a dimensione di i pori di diversi tipi di setacci moleculari, è a struttura di u scheletru di i setacci moleculari hà variabilità in a gamma di gradi, dunque alcune molecule cù un diametru dinamicu moleculare ligeramente più grande di a dimensione di i pori ponu ancu esse adsorbite da ella, ma a velocità di adsorbimentu è a capacità di adsorbimentu saranu significativamente ridutte.
Siccomu ci sò cationi in a struttura è a struttura di u scheletru hè caricata negativamente, hè u setacciu moleculare stessu cù a polarità. U catione di u setacciu moleculare di zeolite genererà un forte campu elettricu pusitivu, per attirà u centru negativu di e molecule polari, o molecule polarizzabili per via di l'induzione elettrostatica di u setacciu moleculare di zeolite dopu a polarizazione.
Dunque, i setacci moleculari di zeolite ponu adsorbe molecule cù una forte polarità o una polarizazione faciule, ma un diametru cineticu ligeramente più grande di a dimensione di i so pori. Siccomu u setacciu moleculare hà una struttura di pori speciale chì li dà prestazioni speciali, pò ancu ghjucà a so capacità di adsorbimentu in cundizioni di alta temperatura è bassa pressione. Attualmente, i tipi di setacci moleculari spessu usati per l'adsorbimentu sò 13X, NaY, mercerite è ZSM-5.
Introduzione di u principiu di a rota di zeolite
U studiu hà cunclusu chì: se a carta di fibra ceramica ondulata è piatta trasfurmata usa un modu di ligame inorganicu per fà una rota à favu d'ape, è dopu a zeolite cù assorbimentu d'acqua nantu à u canale di a rota, a rota diventerà una rota assorbente, dopu chì l'esperimenti anu dimustratu chì a rota di adsorbimentu per u trattamentu di purificazione di i COV hè assai efficace.
A zona di cuncentrazione di u corridore di zeolite pò esse divisa in trè parti: zona di trattamentu, zona di rigenerazione è zona di raffreddamentu. U corridore di cuncentrazione funziona continuamente in ogni zona. I COV, gasi di scaricu organici, sò filtrati attraversu u prefiltru, è dopu attraversu a zona di trattamentu di u dispusitivu di u corridore di cuncentrazione.
I COV in a zona di trattamentu sò eliminati per adsorbimentu di l'adsorbente, è l'aria purificata hè scaricata da a zona di trattamentu di u corridore di cuncentrazione. I COV di gas organici di scaricu adsorbiti in u corridore di cuncentrazione sò desorbiti è cuncentrati à 5 ~ 15 volte per trattamentu à aria calda in a zona di rigenerazione.
U corridore cuncintratu hè rinfriscatu in a zona di rinfrescante, è l'aria attraversu a zona di rinfrescante hè riscaldata è aduprata cum'è aria riciclata per ottene l'effettu di purificazione è risparmiu energeticu.
Prucessu d'ossidazione catalitica:
U prucessu di combustione catalitica hè realizatu in una unità di combustione catalitica. U gasu organicu di scaricu hè preriscaldatu à 200-400 °C attraversu u scambiatore di calore, è dopu entra in a camera di combustione. Quandu passa per u lettu di catalizatore, e molecule d'idrocarburi è e molecule d'ossigenu in a mistura di gas sò adsorbite nantu à a superficia di u catalizatore è attivate rispettivamente. Siccome l'adsorbimentu superficiale riduce l'energia d'attivazione di a reazione, l'idrocarburi sò rapidamente ossidati cù e molecule d'ossigenu à temperature più basse per pruduce diossidu di carbonu è acqua.
Cuncentrazione di adsorbimentu di u rotore di zeolite - prucessu di combustione catalitica:
L'idea di basa di a tecnulugia di combustione catalitica di cuncentrazione di rote di zeolite, i COV in u gasu di scaricu industriale cù bassa cuncentrazione è grande vulume d'aria sò separati è cuncintrati per metudu di separazione per adsorbimentu, è l'aria inquinata cù alta cuncentrazione è picculu vulume d'aria dopu a cuncentrazione hè decomposta è purificata per metudu di combustione, cumunimenti cunnisciutu cum'è metudu di cuncentrazione di separazione per adsorbimentu + decomposizione di combustione è purificazione.
U corridore d'adsorbimentu cù struttura à favu d'ape hè stallatu in a cunchiglia divisa in zone d'adsorbimentu, rigenerazione è raffreddamentu, è gira pianu pianu à una velocità di 3 ~ 8 rivoluzioni per ora sottu à l'azionamentu di u mutore di regulazione di a velocità.
E trè zone di adsorbimentu, rigenerazione è raffreddamentu sò rispettivamente cunnesse cù i passaggi d'aria di l'aria di trattamentu, l'aria di raffreddamentu è l'aria di rigenerazione. Inoltre, per impedisce e perdite d'aria trà a canalizazione di u ventu è a circunferenza di u corridore di adsorbimentu è u gusciu trà ogni zona, a piastra di partizione è u corridore di adsorbimentu, a circunferenza di u corridore di adsorbimentu è u gusciu sò dotate di materiale di sigillatura in gomma fluorurata resistente à alte temperature è à i solventi.
U ventilatore n. 1 spinge i COV chì cuntenenu gas di scaricu attraversu a zona a di u canale, chì hè a zona di adsorbimentu. Diversi materiali di adsorbimentu ponu esse riempiti in u canale secondu diversi obiettivi. A regione a di COV adsorbiti ghjunghje à a regione b per a desorbimentu cù a rotazione di u canale. U flussu d'aria à alta temperatura attraversu u trasferimentu di calore 1 desorberà i COV adsorbiti nantu à u canale, è ghjunghjerà à a temperatura d'ignizione attraversu u trasferimentu di calore 2, è dopu entrerà in a camera di combustione catalitica per a reazione di ossidazione catalitica. Siccomu u canale hà bisognu di esse adsorbitu dopu a desorbimentu, una zona di raffreddamentu c hè posta accantu à a zona di desorbimentu da raffreddà cù l'aria, è l'aria calda raffreddata diventa aria calda per a desorbimentu attraversu u trasferimentu di calore 1.
Per l'attuale fabricazione di chip, l'industria di pannelli LCD, l'industria di semiconduttori, l'industria di a stampa, l'industria di rivestimenti è altri campi di pruduzzione industriale. U so metudu di pruduzzione fissu deve aduprà un gran numeru di solventi organici, usati cum'è agente di pulizia, fotoresist, liquidu di stripping, diluente, ecc., in questu prucessu pruducerà un gran numeru di gas di scaricu organicu, questi gas di scaricu organicu anu un grande vulume d'aria, bassa cuncentrazione di gas di scaricu, dunque per trattà efficacemente stu tipu di gas di scaricu chì cuntene cumpunenti COV, u metudu di adsorbimentu è cuncentrazione di u rotore di zeolite hè u metudu di trattamentu u più efficace attualmente.
Gamma d'applicazione di i sistemi di combustione catalitica + concentrazione rotativa di zeolite:
I sistemi di cuncentrazione rotativa di zeolite è di combustione catalitica anu una vasta gamma di applicazioni, chì coprenu una vasta gamma di industrie è cundizioni di trattamentu di i gasi di scaricu. Sta tecnulugia innovativa hè aduprata principalmente in cundizioni di trattamentu di i gasi di scaricu cù bassa cuncentrazione è grande vulume d'aria, è hè adatta per una varietà di applicazioni industriali.
Unu di i principali vantaghji di u concentratore di rotore di zeolite hè a so capacità di trattà i gas di scaricu chì ùn cuntenenu micca alogeni cum'è S, N, Cl, F, ecc. Se questi cumpunenti sò presenti, ponu esse trattati in a fase di pretrattamentu prima di a combustione per assicurà chì nisun novu cumpunente di gas di scaricu sia pruduttu dopu u prucessu di combustione.
Inoltre, u puntu di ebullizione di u gasu di scaricu ùn pò esse troppu altu per esse trattatu efficacemente cù stu sistema. Se u puntu di ebullizione supera i 300 ° C è hè espostu à l'aria calda, u gasu di scaricu organicu adsorbitu nantu à u setacciu moleculare di zeolite ùn serà micca desorbitu per un bellu pezzu, affettendu l'efficienza di u prucessu di trattamentu.
Sta tecnulugia avanzata hè adatta per una varietà di industrie, cumprese l'impianti chimichi, l'impianti di pittura, l'impianti farmaceutichi, l'impianti di elettronica, i pruduttori di mobili, l'impianti di imballaggio è di stampa, è l'impianti di pittura. Tratta efficacemente i solventi organici è l'emissioni di gas di scaricu organici da queste diverse industrie, ciò chì ne face una suluzione versatile è preziosa per l'impianti chì cercanu di migliurà i so prucessi di trattamentu di i gas di scaricu.
In particulare, i gasi di scaricu ponu esse adsorbiti è dopu desorbiti da e zeoliti, ciò chì li rende candidati adatti per u trattamentu. Tuttavia, se u gasu di scaricu cuntene S, N, Cl, F è altri cumpunenti, inquinanti secundarii saranu prudutti dopu a combustione, è ùn hè micca adattatu per u trattamentu di combustione catalitica.
In riassuntu, i sistemi di cuncentrazione rotativa di zeolite è di combustione catalitica anu una vasta gamma di applicazioni è furniscenu suluzioni affidabili è efficienti per u trattamentu di i gas di scaricu di i COV in diverse industrie. A so capacità di trattà volumi d'aria elevati è basse concentrazioni ne face una risorsa preziosa quandu si cerca di migliurà i prucessi di trattamentu di i gas di scaricu.