GOS atgāzu attīrīšanas sistēmas risinājuma informācija
Līdz ar straujo ekonomikas attīstību rodas liels skaits organisko gaistošo savienojumu (GOS). Pēdējos gados gaistošie organiskie savienojumi (GOS) ir kļuvuši par vienu no galvenajiem gaisa piesārņotāju avotiem, kas rada lielus draudus cilvēku veselībai un ekosistēmas līdzsvaram, un GOS pārvaldības beigas ir piesaistījušas plašu sabiedrības uzmanību.
Pamatojoties uz esošo vienas termināļa gaisa attīrīšanas tehnoloģiju, detalizēti tiek apspriests princips, procesa plūsma, pētniecības statuss un kombinētās adsorbcijas koncentrācijas-katalītiskās sadegšanas tehnoloģijas, kas piemērota lielam notekūdeņu gaisa apjomam un zemai GOS koncentrācijai, attīstības perspektīva.
GOS gāzes galvenokārt kaitē atmosfērai:
(1) Daži ir toksiski un kancerogēni un apdraud cilvēku veselību;
(2) Ogļūdeņraži un slāpekļa oksīdi GOS reaģē, ultravioletā starojuma iedarbībā veidojot ozonu, kas var izraisīt atmosfēras fotoķīmisko smogu un apdraudēt cilvēku veselību un augu augšanu;
(3) Piedalīties sekundāro aerosolu veidošanā atmosfērā. Lielākā daļa sekundāro aerosolu ir smalkas daļiņas, kuras nav viegli nosēdināt. Tās var ilgāk palikt atmosfērā un tām ir spēcīgs izkliedes spēks gaismā, kas var ievērojami samazināt atmosfēras redzamību;
Pašlaik daudzu pilsētu atmosfēras vidē ir novērots reģionāls dūmu piesārņojums, ozons un skābais lietus, kā arī trīs citas sarežģītas gaisa piesārņojuma īpašības, un GOS ir viens no svarīgākajiem pastiprinātājiem.
GOS gāzes kopējā attīrīšanas tehnoloģija:
GOS pārvaldība ir bijusi steidzama, pašreizējā GOS gāzes attīrīšanas tehnoloģija galvenokārt ir iedalīta divās kategorijās:
(1) Kontrole pie avota, kas konkrēti attiecas uz pasākumiem, lai novērstu vai samazinātu GOS emisijas ražošanas posmā, kas ir labākā metode organisko atgāzu piesārņojuma kontrolei. Tomēr tehniskā līmeņa ierobežojumu dēļ neizbēgami vidē nonāks dažādas organisko izplūdes gāzu koncentrācijas, ko ir grūti panākt.
(2) Gosīgo organisko savienojumu (GOS) gāzes kontroles un likvidēšanas pārvaldības metodi ražošanas beigās var iedalīt divās kategorijās: pārstrādes tehnoloģija un iznīcināšanas tehnoloģija.
Atgūšanas tehnoloģija: tā ir fizikālu metožu izmantošana GOS gāzes atgūšanai, izmantojot nesagraujošās metodes, galvenokārt aktivētās ogles adsorbcijas metodi, kondensācijas metodi, membrānas apstrādes metodi utt. Šāda veida metode var ne tikai efektīvi kontrolēt GOS emisiju, bet arī pārstrāde var ietaupīt resursus un sniegt ekonomisku labumu, tāpēc tai tiek pievērsta arvien lielāka uzmanība.
Iznīcināšanas tehnoloģija: tas ir, izmantojot ķīmisku vai bioloģisku reakcijas procesu, GOS atgāzu oksidēšana tiek sadalīta netoksiskās vai maztoksiskās vielās, izmantojot destruktīvas metodes, galvenās tehnoloģijas ir sadegšana, fotokatalītiskā noārdīšanās, plazmas tehnoloģija, biodegradācija un tā tālāk.
GOS atgāzu attīrīšanas tehnoloģija ir vienots attīrīšanas process, atkarībā no konkrētās situācijas un GOS atgāzu emisiju prasībām, jāizvēlas atbilstošs process; GOS plašā daudzveidības, sarežģīto komponentu un atšķirīgo īpašību dēļ daudzos gadījumos attīrīšanas tehnoloģijas izmantošana bieži vien ir sarežģīta, lai izpildītu pārvaldības prasības, un tā ir ļoti neekonomiska. Izmantojot dažādu vienību attīrīšanas tehnoloģiju priekšrocības, kombinētais attīrīšanas process var ne tikai izpildīt emisiju prasības, bet arī samazināt iekārtu ekspluatācijas izmaksas.
Ceolīta rotora koncentrācijas + katalītiskās sadegšanas sistēmu galvenā tehnoloģija:
Pirmā tehnoloģija, ko izmanto GOS gāzes apstrādei, ir adsorbcijas metode, starp kurām visbiežāk izmantotā un tipiskākā ir aktivētās ogles adsorbcija. Aktivētās ogles adsorbcijas metode halogēnu dūmu un benzola adsorbcijai un apstrādei rūpniecībā ir bijusi ļoti izplatīta. Adsorbcijas metodes galvenais princips ir porainu materiālu ar lielu īpatnējo virsmu izmantošana kā adsorbentu. Kad GOS gāze plūst caur adsorbentu, adsorbenta lielās īpatnējās virsmas dēļ GOS molekulas tiek aizturētas uz mikroporu iekšējās virsmas ar adsorbentu, tādējādi panākot gāzes attīrīšanas efektu. Kā jauna un efektīva GOS adsorbcijas apstrādes tehnoloģijas kombinācija, ceolīta riteņa rotora koncentrators + katalītiskās sadegšanas tehnoloģija ir plaši izmantota ārvalstīs.
(1) Adsorbenta veids
Adsorbcijas materiāls ir riteņu tehnoloģijas pamatā, un tajā parasti izmanto aktivēto ogli un ceolīta molekulāro sietu. Aktivētajai oglei ir bagātas mikroporas, liela īpatnējā virsma, spēcīga adsorbcijas spēja un liels ātrums, tāpēc to plaši izmanto riteņu tehnoloģijā. Aktivēto ogli kā adsorbentu izmanto izplūdes gāzu attīrīšanai, tai ir liela adsorbcijas spēja, tā ir zema cena, taču tās poras ir viegli aizsprostojamas, un pašai aktivētajai oglei ir zināma uzliesmojamība, tā desorbcijas laikā viegli aizdegas, radīs zināmu drošības apdraudējumu, neatbilst drošības ražošanas prasībām un tiks ietekmēta praktiskā pielietojumā.
Ceolīta molekulārais siets ir hidrātu materiāls ar īpašu kristāliska alumīnija silikāta metāla sāls skeleta struktūru. Vispārīgā ķīmiskā formula ir šāda:
[(A102)x - (SiO2)y] -zH20o
Kur M apzīmē katjonu, m apzīmē valences stāvokļu skaitu, z apzīmē hidratācijas skaitu, x un desmit tūkstoši ir veseli skaitļi, pēc struktūras aktivizēšanas A. Ūdens galvā izzudīs, un atlikušie komponenti pārvietosies, veidojot būra struktūru ar 3–10 Å atveri.
Ceolīta molekulārā sieta selektīvā adsorbcijas spēja galvenokārt ir saistīta ar tā regulāro struktūru. Ceolīta molekulārā sieta atveru izvietojuma noteikumi un vienmērīgais sadalījums nosaka adsorbcijas izvēli galvenokārt tāpēc, ka dažādi ceolīta atveru izmēri ir atšķirīgi. Normālos apstākļos molekulārais siets adsorbēs tikai tās molekulas, kuru dinamiskais diametrs ir mazāks par molekulārā sieta atveres diametru.
Pastāv arī lielas atšķirības dažādu veidu molekulāro sietu skeleta struktūrā un poru izmēros, un molekulāro sietu skeleta struktūrai ir mainība grādu diapazonā, tāpēc dažas molekulas, kuru molekulārais dinamiskais diametrs ir nedaudz lielāks par poru izmēru, var adsorbēties, bet adsorbcijas ātrums un adsorbcijas spēja ievērojami samazināsies.
Tā kā struktūrā ir katjoni un skeleta struktūra ir negatīvi lādēta, tas pats ir molekulārais siets ar polaritāti. Ceolīta molekulārā sieta katjons ģenerē spēcīgu pozitīvu elektrisko lauku, lai piesaistītu polāro molekulu vai polarizējamo molekulu negatīvo centru, izmantojot ceolīta molekulārā sieta elektrostatisko indukciju pēc polarizācijas.
Tāpēc ceolīta molekulārie sieti var adsorbēt molekulas ar spēcīgu polaritāti vai vieglu polarizāciju, bet to kinētiskais diametrs ir nedaudz lielāks par to poru izmēru. Tā kā molekulārajiem sietiem ir īpaša poru struktūra, kas nodrošina īpašas īpašības, tie var arī izmantot savu adsorbcijas spēju augstas temperatūras un zema spiediena apstākļos. Pašlaik adsorbcijai bieži izmanto 13X, NaY, mercerītu un ZSM-5 molekulāro sietu veidus.
Ceolīta riteņa principa ieviešana
Pētījumā secināts: ja apstrādātu gofrētu un plakanu keramikas šķiedru papīru, izmantojot neorganisku saistvielu, lai izveidotu šūnveida riteni, un pēc tam ceolītu ar ūdens absorbciju uz riteņa kanāla, ritenis kļūs par absorbējošu riteni, pēc eksperimentiem pierādīja, ka adsorbcijas ritenis GOS attīrīšanai ir ļoti efektīvs.
Ceolīta uztvērēja koncentrācijas zonu var iedalīt trīs daļās: apstrādes zonā, reģenerācijas zonā un dzesēšanas zonā. Katrā zonā koncentrācijas uztvērējs darbojas nepārtraukti. GOS organiskās atgāzes tiek filtrētas caur priekšfiltru un pēc tam caur koncentrācijas uztvērēja ierīces apstrādes zonu.
GOS apstrādes zonā tiek noņemti, adsorbentam adsorbējoties, un attīrītais gaiss tiek izvadīts no koncentrēšanas slānekļa apstrādes zonas. Koncentrēšanas slānī adsorbētie organiskie atkritumi GOS tiek desorbēti un 5–15 reizes koncentrēti, apstrādājot ar karstu gaisu reģenerācijas zonā.
Koncentrēto skrējēju atdzesē dzesēšanas zonā, un gaiss caur dzesēšanas zonu tiek uzkarsēts un izmantots kā pārstrādāts gaiss, lai panāktu attīrīšanas un enerģijas taupīšanas efektu.
Katalītiskās oksidācijas process:
Katalītiskās sadegšanas process tiek veikts katalītiskās sadegšanas iekārtā. Organiskās atgāzes tiek iepriekš uzsildītas līdz 200–400 °C caur siltummaini un pēc tam nonāk sadegšanas kamerā. Izejot caur katalizatora slāni, gāzes maisījumā esošās ogļūdeņražu un skābekļa molekulas adsorbējas uz katalizatora virsmas un attiecīgi aktivizējas. Tā kā virsmas adsorbcija samazina reakcijas aktivācijas enerģiju, ogļūdeņraži zemākā temperatūrā ātri oksidējas ar skābekļa molekulām, veidojot oglekļa dioksīdu un ūdeni.
Ceolīta rotora adsorbcijas koncentrācija - katalītiskās sadegšanas process:
Ceolīta riteņu koncentrācijas katalītiskās sadegšanas tehnoloģijas pamatideja ir tāda, ka rūpnieciskajās atkritumgāzēs esošie GOS ar zemu koncentrāciju un lielu gaisa tilpumu tiek atdalīti un koncentrēti ar adsorbcijas atdalīšanas metodi, un piesārņotais gaiss ar augstu koncentrāciju un mazu gaisa tilpumu pēc koncentrācijas tiek sadalīts un attīrīts ar sadegšanas metodi, kas pazīstama kā adsorbcijas atdalīšanas koncentrācija + sadegšanas sadalīšanās un attīrīšanas metode.
Adsorbcijas sliede ar šūnveida struktūru ir uzstādīta korpusā, kas sadalīta adsorbcijas, reģenerācijas un dzesēšanas zonās, un ātruma regulēšanas motora piedziņas laikā lēnām griežas ar ātrumu 3–8 apgriezieni stundā.
Trīs adsorbcijas, reģenerācijas un dzesēšanas zonas ir attiecīgi savienotas ar apstrādes gaisa, dzesēšanas gaisa un reģenerācijas gaisa gaisa kanāliem. Turklāt, lai novērstu gaisa noplūdi starp gaisa kanāliem un adsorbcijas kanāla apkārtmēru, kā arī apvalku starp katru zonu, starpsienu plāksni un adsorbcijas kanālu, adsorbcijas kanāla apkārtmērs un apvalks ir aprīkoti ar augstas temperatūras un šķīdinātāju izturīgu fluorgumijas blīvējuma materiālu.
Nr. 1 ventilators darbina izplūdes gāzes saturošus GOS caur spoles a zonu, kas ir adsorbcijas zona. Spolē var iepildīt dažādus adsorbcijas materiālus atkarībā no mērķiem. Adsorbēto GOS zona a nonāk b zonā desorbcijai, spolei rotējot. Augstas temperatūras gaisa plūsma caur siltuma pārnesi 1 desorbēs uz spoles adsorbētos GOS un sasniegs aizdegšanās temperatūru caur siltuma pārnesi 2, un pēc tam nonāks katalītiskās sadegšanas kamerā katalītiskās oksidācijas reakcijai. Tā kā spoles pēc desorbcijas ir jāabsorbē, blakus desorbcijas zonai tiek iestatīta dzesēšanas zona c, kas jāatdzesē ar gaisu, un atdzesētais siltais gaiss kļūst par karstu gaisu desorbcijai caur siltuma pārnesi 1.
Pašreizējā mikroshēmu ražošanā, LCD paneļu rūpniecībā, pusvadītāju rūpniecībā, poligrāfijas rūpniecībā, pārklājumu rūpniecībā un citās rūpnieciskās ražošanas jomās. Tās fiksētajai ražošanas metodei ir jāizmanto liels skaits organisko šķīdinātāju, ko izmanto kā tīrīšanas līdzekli, fotorezistu, noņemšanas šķidrumu, atšķaidītāju utt. Šajā procesā radīsies liels daudzums organisko atgāzu. Šīs organiskās atgāzes ir ar lielu gaisa tilpumu un zemu atgāzu koncentrāciju. Tāpēc, lai efektīvi apstrādātu šāda veida atgāzes, kas satur GOS komponentus, pašlaik visefektīvākā attīrīšanas metode ir ceolīta rotora adsorbcijas un koncentrēšanas metode.
Ceolīta rotācijas koncentrācijas + katalītiskās sadegšanas sistēmu pielietojuma diapazons:
Ceolīta rotācijas koncentrēšanas un katalītiskās sadegšanas sistēmām ir plašs pielietojumu klāsts, aptverot plašu nozaru un izplūdes gāzu attīrīšanas apstākļu klāstu. Šī inovatīvā tehnoloģija galvenokārt tiek izmantota izplūdes gāzu attīrīšanas apstākļos ar zemu koncentrāciju un lielu gaisa daudzumu, un tā ir piemērota dažādiem rūpnieciskiem pielietojumiem.
Viena no ceolīta rotora koncentratora galvenajām priekšrocībām ir tā spēja apstrādāt atgāzes, kas nesatur halogēnus, piemēram, S, N, Cl, F utt. Ja šīs sastāvdaļas ir klāt, tās var apstrādāt pirmapstrādes posmā pirms sadegšanas, lai nodrošinātu, ka pēc sadegšanas procesa nerodas jaunas izplūdes gāzu sastāvdaļas.
Turklāt, lai izplūdes gāzes varētu efektīvi attīrīt, izmantojot šo sistēmu, to viršanas temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta. Ja viršanas temperatūra pārsniedz 300 °C un tā ir pakļauta karstam gaisam, uz ceolīta molekulārā sieta adsorbētā organiskā atkritumgāze ilgstoši netiks desorbēta, kas ietekmēs attīrīšanas procesa efektivitāti.
Šī progresīvā tehnoloģija ir piemērota dažādām nozarēm, tostarp ķīmiskajām rūpnīcām, krāsošanas iekārtām, farmācijas uzņēmumiem, elektronikas rūpnīcām, mēbeļu ražotājiem, iepakošanas un poligrāfijas uzņēmumiem, kā arī krāsošanas iekārtām. Tā efektīvi attīra organiskos šķīdinātājus un organisko atgāzu emisijas no šīm dažādajām nozarēm, padarot to par daudzpusīgu un vērtīgu risinājumu uzņēmumiem, kas vēlas uzlabot savus atgāzu attīrīšanas procesus.
Jāatzīmē, ka izplūdes gāzes var adsorbēt un pēc tam desorbēt ar ceolītiem, padarot tās par piemērotām attīrīšanas metodēm. Tomēr, ja izplūdes gāzes satur S, N, Cl, F un citus komponentus, pēc sadegšanas radīsies sekundāri piesārņotāji, un tās nav piemērotas katalītiskai sadegšanas attīrīšanai.
Rezumējot, ceolīta rotācijas koncentrēšanas un katalītiskās sadedzināšanas sistēmām ir plašs pielietojumu klāsts, un tās nodrošina uzticamus un efektīvus risinājumus GOS atgāzu attīrīšanai dažādās nozarēs. To spēja apstrādāt lielu gaisa daudzumu un zemu koncentrāciju padara tās par vērtīgu priekšrocību, meklējot veidus, kā uzlabot izplūdes gāzu attīrīšanas procesus.