VOC қалдықтарын газды өңдеу жүйесі шешімі туралы мәліметтер
Экономиканың қарқынды дамуымен органикалық ұшпа қосылыстардың көп саны УОК, соңғы жылдары ауаны ластаушы заттардың негізгі көздерінің біріне айналып, адам денсаулығына және экожүйенің тепе-теңдігіне үлкен қауіп төндірді, ұшпа органикалық қосылыстар (VOCs) жойылды, қоғам тарапынан үлкен назар аударылды.
Қолданыстағы бір терминалды ауаны өңдеу технологиясының негізінде үлкен қалдық ауа көлеміне және VOC төмен концентрациясына қолайлы аралас адсорбциялық концентрация-каталитикалық жану технологиясының принципі, технологиялық ағыны, зерттеу жағдайы және даму перспективасы егжей-тегжейлі талқыланады.
VOCs Газ негізінен атмосфераға зиян келтіреді:
(1) Кейбіреулері улы және канцерогенді және адам денсаулығына қауіп төндіреді;
(2) VOC құрамындағы көмірсутектер мен азот оксидтері ультракүлгін сәуленің әсерінен озон түзу үшін әрекеттеседі, бұл атмосфералық фотохимиялық түтін оқиғаларына әкелуі және адам денсаулығы мен өсімдіктердің өсуіне қауіп төндіруі мүмкін;
(3) Атмосферада қайталама аэрозольдардың түзілуіне қатысу. Қосалқы аэрозольдердің көпшілігі ұсақ бөлшектер, оларды тұндыру оңай емес. Олар атмосферада ұзақ уақыт бойы қалуы мүмкін және жарыққа күшті шашырау күші бар, бұл атмосфераның көрінуін айтарлықтай төмендетуі мүмкін;
Қазіргі уақытта көптеген қалалық атмосфералық орта аймақтық тұмандық ластануды, озонды және қышқылды жаңбырларды және басқа үш күрделі ауаның ластануын көрсетті, ал VOCs ең маңызды күшейткіш агенттердің бірі болып табылады.
VOCs газды жалпы өңдеу технологиясы:
VOCs басқару шұғыл болды, қазіргі VOCs газды өңдеу технологиясы негізінен екі санатқа бөлінеді:
(1) Көздегі бақылау, атап айтқанда, органикалық қалдық газдың ластануын бақылаудың ең жақсы әдісі болып табылатын өндірістік байланыстағы шығарындылар ретінде VOC-тардың алдын алу немесе азайту шараларын білдіреді. Дегенмен, техникалық деңгейдің шектелуіне байланысты ол міндетті түрде қоршаған ортаға әртүрлі концентрациядағы органикалық пайдаланылған газдарды тастап, ағызады, оған жету қиын.
(2) Өндірістің соңында VOC газын бақылау және жоюдың басқару әдісін екі санатқа бөлуге болады: қайта өңдеу технологиясы және жою технологиясы.
Қалпына келтіру технологиясы - бұл VOCs газды бұзбайтын әдістермен қалпына келтірудің физикалық әдістерін пайдалану, негізінен белсендірілген көмірді адсорбциялау әдісі, конденсация әдісі, мембраналық өңдеу әдісі және т.б. Бұл әдіс VOC шығарындыларын тиімді бақылап қана қоймайды, сонымен қатар қайта өңдеу ресурстарды үнемдеп, экономикалық пайда әкеледі, сондықтан оған көбірек назар аударылады.
Деструкция технологиясы: яғни химиялық немесе биологиялық реакциялар арқылы VOC қалдықтарын газдың тотығуынан деструктивті әдістермен улы емес немесе аз улы заттарға ыдырауы арқылы негізгі технологиялар жану, фотокаталитикалық деградация, плазмалық технология, биодеградация және т.б.
VOCs қалдық газды өңдеу технологиясы - бұл VOC қалдықтарының шығарындыларының нақты жағдайына және талаптарына сәйкес бір өңдеу процесі, сәйкес процесті таңдаңыз; VOC-тердің алуан түрлілігіне, күрделі компоненттеріне, әртүрлі қасиеттеріне байланысты, көп жағдайда тазарту технологиясын пайдалану көбінесе басқару талаптарын қанағаттандыру қиын және өте үнемді емес. Әртүрлі қондырғыларды өңдеу технологияларының артықшылықтарын пайдалана отырып, аралас өңдеу процесі шығарындыларға қойылатын талаптарды қанағаттандырып қана қоймай, сонымен қатар жабдықтың пайдалану құнын төмендете алады.
Цеолит роторының концентрациясының негізгі технологиясы + каталитикалық жану жүйелері:
VOC газымен күресу үшін қолданылатын бірінші технология адсорбция әдісі болып табылады, оның ішінде ең жиі қолданылатын және белсендірілген көмірді адсорбциялау, галоген түтінін адсорбциялау және өңдеу үшін белсендірілген көмірді адсорбциялау әдісі және технологияның бензол сериясы өнеркәсіпте өте кең таралған. Адсорбциялық әдістің негізгі принципі адсорбент ретінде меншікті беті үлкен кеуекті материалдарды қолдану болып табылады. Адсорбент арқылы VOC газы ағып жатқанда, адсорбенттің үлкен меншікті бетінің ауданына байланысты VOC молекулалары газды тазарту әсеріне жету үшін адсорбент арқылы микрокеуектің ішкі бетінде ұсталады. Жаңа аралас және тиімді VOC адсорбциялық өңдеу технологиясы ретінде шет елдерде цеолит дөңгелегі Rotor Concentrator + каталитикалық жану технологиясы кеңінен қолданылды.
(1) Адсорбент түрі
Адсорбциялық материал доңғалақ технологиясының өзегі болып табылады, әдетте белсендірілген көмір және цеолит молекулалық елеуіш екі қолданылады. Белсендірілген көмірдің бай микрокеуектері, үлкен меншікті бетінің ауданы, күшті адсорбциялық қабілеті, жылдам жылдамдығы бар, дөңгелек технологиясында кеңінен қолданылады. Активтендірілген көмір қалдық газды тазарту үшін адсорбент ретінде, оның адсорбциялық қабілеті үлкен, құны төмен, бірақ оның кеуегі оңай бітеледі, ал белсендірілген көмірдің өзі белгілі бір тұтанғыштыққа ие, десорбция кезінде оңай тұтанады, белгілі бір қауіпсіздік қаупін тудырады, қауіпсіздік өндірісінің талаптарына сәйкес келмейді, практикалық қолдануда әсер етеді.
Цеолит молекулярлық елеуіш кристалды алюминий силикатты металл тұзының белгілі бір қаңқа құрылымы бар гидрат материалының бір түрі. Жалпы химиялық формула келесідей:
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
М катионды білдіретін жерде, m валенттік күйлер санын, z гидратация санын, х және он мың бүтін сандар, құрылым белсендірілгеннен кейін, A. Бастағы су жоғалып кетеді, ал қалған компоненттер 3~10Å саңылауы бар тор құрылымын қалыптастыру үшін қозғалады.
Цеолит молекулалық елеуіштің селективті адсорбциялық қабілеті негізінен қалыпты құрылымға байланысты. Цеолит молекулалық елеуіш саңылауларын орналастыру ережелері, біркелкі бөлу, адсорбцияны таңдау негізінен әртүрлі цеолит апертурасының өлшемі әртүрлі болғандықтан, қалыпты жағдайда молекулалық електен аз молекулалық динамикалық диаметр ғана молекулалық електен адсорбцияланады.
Молекулярлық елеуіштердің әртүрлі типтерінің қаңқа құрылымында және кеуек өлшемдерінде де үлкен айырмашылықтар бар, ал молекулалық електердің қаңқа құрылымы градус диапазонында өзгермелілікке ие, сондықтан молекулалық динамикалық диаметрі кеуек өлшемінен сәл үлкенірек кейбір молекулалар да онымен адсорбциялануы мүмкін, бірақ адсорбция жылдамдығы және адсорбциялық қабілеті айтарлықтай төмендейді.
Құрылымда катиондар болғандықтан және қаңқа құрылымы теріс зарядталғандықтан, ол полярлығы бар молекулалық електің өзі болып табылады. Цеолит молекулалық елеуіш катионы поляризациядан кейін цеолит молекулалық елеуіш электростатикалық индукция арқылы полярлық молекулалардың теріс орталығын немесе поляризацияланатын молекулаларды тарту үшін күшті оң электр өрісін тудырады.
Сондықтан цеолиттік молекулярлық електер күшті полярлығы немесе жеңіл поляризациясы бар, бірақ кинетикалық диаметрі олардың кеуектерінен сәл үлкенірек молекулаларды адсорбциялай алады. Молекулярлық елеуіш ерекше өнімділікке ие болатындай етіп арнайы кеуекті құрылымға ие болғандықтан, жоғары температура мен төмен қысым жағдайында оның адсорбциялық қабілетін де ойнай алады. Қазіргі уақытта адсорбция үшін жиі қолданылатын молекулалық електің түрлері 13X, NaY, мерцерит және ZSM-5.
Цеолит дөңгелегі принципін енгізу
Зерттеу мынадай қорытындыға келді: егер бейорганикалық байланыстыру әдісімен өңделген гофрленген және жалпақ керамикалық талшықты қағаздан бал ұясы дөңгелегі жасалса, содан кейін доңғалақтың арнасында суды сіңіретін цеолит болса, онда дөңгелек абсорбциялық дөңгелекке айналады, тәжірибелер VOC тазарту үшін адсорбциялық дөңгелектің өте тиімді екенін дәлелдеді.
Цеолит жүгіргішінің шоғырлану аймағын үш бөлікке бөлуге болады: өңдеу аймағы, регенерация аймағы және салқындату аймағы. Концентрациялық жүгіргіш әр аймақта үздіксіз жұмыс істейді. VOCs органикалық қалдық газы алдын ала сүзгі арқылы сүзіледі, содан кейін концентрациялы жүгіргіш құрылғының өңдеу аймағы арқылы.
Өңдеу аймағындағы VOC адсорбенттің адсорбциясы арқылы жойылады, ал тазартылған ауа концентрация жүгіргішінің өңдеу аймағынан шығарылады. Концентрациялық жүгіргіште адсорбцияланған органикалық қалдық газ VOC регенерация аймағында ыстық ауамен өңдеу арқылы десорбцияланады және 5~15 есеге дейін концентрленеді.
Концентрленген жүгіргіш салқындату аймағында салқындатылады, ал салқындату аймағы арқылы өтетін ауа тазартылады және энергияны үнемдеу әсеріне жету үшін қыздырылады және қайта өңделген ауа ретінде пайдаланылады.
Каталитикалық тотығу процесі:
Каталитикалық жану процесі каталитикалық жану қондырғысында жүзеге асырылады. Органикалық қалдық газ жылу алмастырғыш арқылы 200-400 ° C дейін алдын ала қыздырылады, содан кейін жану камерасына түседі. Катализатор қабатынан өткенде көмірсутектердің молекулалары және газ қоспасындағы оттегі молекулалары сәйкесінше катализатордың бетіне адсорбцияланады және активтенеді. Беттік адсорбция реакцияның активтену энергиясын төмендететіндіктен, көмірсутектер көмірқышқыл газы мен суды алу үшін төмен температурада оттегі молекулаларымен тез тотығады.
Цеолит Ротордың адсорбциялық концентрациясы – каталитикалық жану процесі:
Цеолит дөңгелегі концентрациясының каталитикалық жану технологиясының негізгі идеясы, төмен концентрациясы және үлкен ауа көлемі бар өнеркәсіптік қалдық газдағы VOCs адсорбциялық бөлу әдісімен бөлінеді және шоғырланады, ал концентрациядан кейін жоғары концентрациясы және аз ауа көлемі бар ластанған ауа жану әдісімен ыдырады және тазартылады, әдетте адсорбциялық бөлу концентрациясы + жану әдісі деп аталады.
Ұялы құрылымы бар адсорбциялық жүгіргіш адсорбция, регенерация және салқындату аймақтарына бөлінген қабықшаға орнатылады және жылдамдықты реттейтін қозғалтқыштың жетегінде сағатына 3 ~ 8 айналым жылдамдығымен баяу айналады.
Адсорбцияның, регенерацияның және салқындаудың үш аймағы тиісінше тазарту ауасының, салқындатқыш ауаның және регенерация ауасының ауа өтуімен байланысты. Сонымен қатар, жел арналары мен адсорбциялық жүгіргіштің шеңбері мен әр аймақ арасындағы қабықшаның арасындағы ауаның ағып кетуіне жол бермеу үшін, бөлу тақтасы мен адсорбциялық жолақ, адсорбциялық жүрістің шеңбері мен қабықшасы жоғары температураға төзімді, еріткішке төзімді фторлы резеңке тығыздағыш материалмен жабдықталған.
№1 желдеткіш құрамында пайдаланылған газы бар VOC-терді адсорбция аймағы болып табылатын жүгіргіштің a аймағы арқылы жүргізеді. Әр түрлі адсорбциялық материалдарды әртүрлі мақсаттарға сәйкес жүгірткішке толтыруға болады. Адсорбцияланған VOC аймағы жүгіргінің айналуымен десорбция үшін b аймағына келеді. Жылу тасымалдау 1 арқылы жоғары температуралы ауа ағыны жүгіргіште адсорбцияланған VOC-терді десорбциялайды және жылу беру 2 арқылы тұтану температурасына жетеді, содан кейін каталитикалық тотығу реакциясы үшін каталитикалық жану камерасына түседі. Жүгіргішті десорбциядан кейін адсорбциялау қажет болғандықтан, ауамен салқындатылатын десорбция аймағының қасында салқындату аймағы c орнатылады, ал салқындатылған жылы ауа жылу беру 1 арқылы десорбция үшін ыстық ауаға айналады.
Ағымдағы чип өндірісі, СКД панельдер өнеркәсібі, жартылай өткізгіш өнеркәсібі, полиграфия өнеркәсібі, жабын өнеркәсібі және басқа өнеркәсіптік өндіріс салаларына арналған. Оның бекітілген өндіру әдісі тазалау агенті, фоторезист, аршу сұйықтығы, еріткіш және т.б. ретінде пайдаланылатын органикалық еріткіштердің көп мөлшерін қолдануы керек, бұл процесте органикалық қалдық газдың көп мөлшерін шығарады, бұл органикалық қалдық газ ауаның үлкен көлемі, қалдық газдың төмен концентрациясы, сондықтан құрамында VOC компоненттері бар қалдық газдың бұл түрін тиімді өңдеу үшін, цеолитпен және цеолитпен өңдеудің тиімді әдісі бар.
Цеолиттің айналмалы концентрациясы + каталитикалық жану жүйелерінің қолдану ауқымы:
Цеолиттің айналмалы концентрациясы және каталитикалық жану жүйелері өнеркәсіптің кең ауқымын және пайдаланылған газдарды өңдеу жағдайларын қамтитын кең ауқымды қолданбаларға ие. Бұл инновациялық технология негізінен төмен концентрациясы және үлкен ауа көлемі бар қалдық газдарды өңдеу жағдайында қолданылады және әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларға жарамды.
Цеолит роторлы концентратордың негізгі артықшылықтарының бірі оның құрамында S, N, Cl, F және т.б. сияқты галогендері жоқ қалдық газдарды өңдеу қабілеті болып табылады. Егер бұл компоненттер бар болса, жану процесінен кейін пайдаланылған газдың жаңа компоненттері пайда болмайтындығына көз жеткізу үшін оларды жану алдында алдын ала өңдеу сатысында өңдеуге болады.
Сонымен қатар, бұл жүйені пайдалану арқылы тиімді өңдеу үшін пайдаланылған газдың қайнау температурасы тым жоғары болуы мүмкін емес. Егер қайнау температурасы 300°С-тан асса және ыстық ауаға ұшыраса, цеолиттік молекулалық електе адсорбцияланған органикалық қалдық газ ұзақ уақыт бойы десорбцияланбайды, бұл өңдеу процесінің тиімділігіне әсер етеді.
Бұл озық технология әртүрлі салаларға, соның ішінде химиялық зауыттарға, бояу зауыттарына, фармацевтикалық компанияларға, электроника зауыттарына, жиһаз өндірушілеріне, орау және полиграфиялық компанияларға және бояу кәсіпорындарына жарамды. Ол осы әртүрлі салалардан органикалық еріткіштер мен органикалық қалдық газ шығарындыларын тиімді өңдейді, бұл оны қалдық газдарды өңдеу процестерін жақсартуды көздейтін компаниялар үшін әмбебап және құнды шешім етеді.
Атап айтқанда, қалдық газдар адсорбциялануы мүмкін, содан кейін цеолиттермен десорбциялануы мүмкін, бұл оларды өңдеуге жарамды кандидаттар етеді. Алайда, егер пайдаланылған газдың құрамында S, N, Cl, F және басқа компоненттер болса, жанудан кейін қайталама ластаушы заттар пайда болады және ол каталитикалық жану өңдеуге жарамайды.
Қорытындылай келе, цеолиттің айналмалы концентрациясы және каталитикалық жану жүйелері кең ауқымды қолданбаларға ие және әртүрлі салаларда VOC қалдықтарын газды өңдеу үшін сенімді және тиімді шешімдерді ұсынады. Оның жоғары ауа көлемін және төмен концентрациясын өңдеу қабілеті оны шығарындыларды тазарту процестерін жақсарту үшін құнды активке айналдырады.