Detaljer om VOC-avgassbehandlingssystemløsningen

Med den raske økonomiske utviklingen og et stort antall organiske, flyktige forbindelser (VOC-er), har flyktige organiske forbindelser (VOC-er) de siste årene blitt en av hovedkildene til luftforurensning, noe som har forårsaket en stor trussel mot menneskers helse og økosystemets balanse. Slutten på forvaltningen av VOC-er har tiltrukket seg bred oppmerksomhet fra samfunnet.

Basert på eksisterende teknologi for luftbehandling med én terminal, diskuteres prinsippet, prosessflyten, forskningsstatusen og utviklingsmulighetene for den kombinerte adsorpsjonskonsentrasjonskatalytiske forbrenningsteknologien som er egnet for store avløpsluftvolumer og lav konsentrasjon av flyktige organiske forbindelser (VOC) i detalj.

VOC-gass forårsaker hovedsakelig skade på atmosfæren:

(1) Noen er giftige og kreftfremkallende og setter menneskers helse i fare;

(2) Hydrokarboner og nitrogenoksider i flyktige organiske forbindelser reagerer og genererer ozon under påvirkning av ultrafiolett lys, noe som kan føre til atmosfæriske fotokjemiske smoghendelser og sette menneskers helse og plantevekst i fare;

(3) Deltar i dannelsen av sekundære aerosoler i atmosfæren. De fleste sekundære aerosoler er fine partikler som ikke lett legger seg. De kan forbli i atmosfæren over lengre tid og har sterk spredningskraft mot lys, noe som kan redusere atmosfærisk sikt betydelig;

For tiden har mange urbane atmosfæriske miljøer vist regional disforurensning, ozon og sur nedbør og tre andre komplekse luftforurensningsegenskaper, og VOC-er er et av de viktigste boosteragentene.

VOC-gass vanlig behandlingsteknologi:

VOC-styring har vært presserende, og den nåværende VOC-gassbehandlingsteknologien er hovedsakelig delt inn i to kategorier:

(1) Kontroll ved kilden refererer spesifikt til tiltak for å forhindre eller redusere VOC-utslipp i produksjonsleddet, som er den beste metoden for å kontrollere forurensning av organisk avfallsgass. På grunn av begrensningene i det tekniske nivået vil det imidlertid uunngåelig slippe ut og lekke forskjellige konsentrasjoner av organisk avgass til miljøet, noe som er vanskelig å oppnå.

(2) Styringsmetoden for å kontrollere og eliminere VOC-gass ved slutten av produksjonen kan deles inn i to kategorier: resirkuleringsteknologi og destruksjonsteknologi.

Gjenvinningsteknologi: er bruk av fysiske metoder for å gjenvinne VOC-er med ikke-destruktive gassmetoder, hovedsakelig adsorpsjonsmetoden med aktivt karbon, kondenseringsmetoden, membranbehandlingsmetoden og så videre. Denne typen metode kan ikke bare effektivt kontrollere utslipp av VOC-er, men resirkulering kan også spare ressurser og gi økonomiske fordeler, så det får mer og mer oppmerksomhet.

Destruksjonsteknologi: det vil si at VOC-er, avgassoksidasjon, dekomponeres til giftfrie eller lavgiftige stoffer gjennom destruktive metoder gjennom kjemiske eller biologiske reaksjonsmetoder. Hovedteknologiene er forbrenning, fotokatalytisk nedbrytning, plasmateknologi og biologisk nedbrytning.

VOC-avgassbehandlingsteknologien er en enkelt behandlingsprosess. I henhold til den spesifikke situasjonen og kravene til VOC-avgassutslipp, bør man velge riktig prosess. På grunn av det store utvalget av VOC-er, komplekse komponenter og forskjellige egenskaper, er det i mange tilfeller ofte vanskelig å oppfylle styringskravene ved bruk av renseteknologi, og det er svært uøkonomisk. Ved å bruke fordelene med ulike enhetsbehandlingsteknologier kan den kombinerte behandlingsprosessen ikke bare oppfylle utslippskravene, men også redusere driftskostnadene til utstyret.

Prinsippteknologi for zeolittrotorkonsentrasjon + katalytiske forbrenningssystemer:

Den første teknologien som ble brukt for å håndtere VOC-gass var adsorpsjonsmetoden, og den mest brukte og typiske er adsorpsjon med aktivt karbon. Adsorpsjonsmetoden med aktivt karbon for adsorpsjon og behandling av halogenrøyk og benzen har blitt svært vanlig i industrien. Hovedprinsippet for adsorpsjonsmetoden er å bruke porøse materialer med stort spesifikt overflateareal som adsorbent. Når VOC-gass strømmer gjennom adsorbenten, fanges VOC-molekyler på den indre overflaten av mikroporene av adsorbenten på grunn av det store spesifikke overflatearealet, for å oppnå en gassrensende effekt. Zeolitthjulkonsentrator + katalytisk forbrenningsteknologi har blitt mye brukt i utlandet som en ny kombinasjon og effektiv VOC-adsorpsjonsbehandlingsteknologi.

(1) Type adsorbent

Adsorpsjonsmateriale er kjernen i hjulteknologien, og det brukes ofte aktivt karbon og zeolittmolekylsikt. Aktivt karbon har rike mikroporer, stort spesifikt overflateareal, sterk adsorpsjonskapasitet, høy hastighet og er mye brukt i hjulteknologi. Aktivt karbon brukes som adsorbent for behandling av avgass, med stor adsorpsjonskapasitet og lav kostnad, men porene er lette å tette. Aktivt karbon i seg selv har en viss brennbarhet, er lett å antenne ved desorpsjon og utgjør en viss sikkerhetsrisiko. Det oppfyller ikke sikkerhetskravene i produksjonen og vil bli påvirket i praktisk bruk.

Zeolittmolekylsikt er et slags hydratmateriale med en spesifikk skjelettstruktur av krystallinsk aluminiumsilikatmetallsalt. Den generelle kjemiske formelen er som følger:

[(A102)x-(SiO2)y]-zH20o

Der M representerer kation, m representerer antall valenstilstander, z representerer antall hydreringer, x og ti tusen er heltall, etter at strukturen er aktivert, vil A. Vannet i hodet forsvinne, og de gjenværende komponentene vil bevege seg for å danne en burstruktur med en åpning på 3~10 Å.

Den selektive adsorpsjonskapasiteten til zeolittmolekylsikt skyldes hovedsakelig den regelmessige strukturen. Zeolittmolekylsiktens åpningsarrangement er regelmessig, jevn fordeling, og valg av adsorpsjon skyldes hovedsakelig at forskjellige zeolittåpninger er forskjellige i størrelse. Under normale omstendigheter vil bare molekyler med en dynamisk diameter som er mindre enn molekylåpningen, bli adsorbert av molekylsikten.

Det er også store forskjeller i skjelettstrukturen og porestørrelsen til ulike typer molekylsikter, og skjelettstrukturen til molekylsikter har variasjon innenfor et visst gradområde, slik at noen molekyler med en molekylær dynamisk diameter litt større enn porestørrelsen også kan adsorberes av den, men adsorpsjonshastigheten og adsorpsjonskapasiteten vil bli betydelig redusert.

Fordi det finnes kationer i strukturen og skjelettstrukturen er negativt ladet, er det selve molekylsikten med polaritet. Kationen i zeolittmolekylsikten vil generere et sterkt positivt elektrisk felt for å tiltrekke seg det negative sentrum av polare molekyler, eller polariserbare molekyler ved elektrostatisk induksjon av zeolittmolekylsikten etter polarisering.

Derfor kan zeolittmolekylsikter adsorbere molekyler med sterk polaritet eller enkel polarisering, men med en kinetisk diameter som er litt større enn porestørrelsen. Fordi molekylsikten har en spesiell porestruktur, har den spesiell ytelse, og kan også utnytte adsorpsjonskapasiteten under forhold med høy temperatur og lavt trykk. For tiden er de typene molekylsikter som ofte brukes til adsorpsjon 13X, NaY, merceritt og ZSM-5.

Introduksjon av zeolitthjulprinsippet

Studien konkluderte med at: hvis det bearbeidede bølgepapp- og flatkeramiske fiberpapiret bruker uorganisk binding for å lage et bikakeformet hjul, og deretter zeolitten absorberer vann i hjulets kanal, vil hjulet bli et absorberende hjul. Etter at eksperimenter har vist at adsorpsjonshjulet for rensing av flyktige organiske forbindelser er svært effektivt.

Konsentrasjonssonen til zeolittløperen kan deles inn i tre deler: behandlingssone, regenereringssone og kjølesone. Konsentrasjonsløperen går kontinuerlig i hver sone. VOC-er og organisk avgass filtreres gjennom forfilteret og deretter gjennom behandlingsområdet til konsentrasjonsløperen.

VOC-er i behandlingsområdet fjernes ved adsorpsjon av adsorbent, og den rensede luften ledes ut fra behandlingsområdet til konsentreringsrennet. De organiske avgass-VOC-ene som er adsorbert i konsentreringsrennet desorberes og konsentreres 5–15 ganger ved varmluftbehandling i regenereringsområdet.

Den konsentrerte løperen avkjøles i kjølesonen, og luften gjennom kjølesonen varmes opp og brukes som resirkulert luft for å oppnå rensing og energisparing.

Katalytisk oksidasjonsprosess:

Den katalytiske forbrenningsprosessen utføres i en katalytisk forbrenningsenhet. Den organiske avgassen forvarmes til 200–400 °C gjennom varmeveksleren, og går deretter inn i forbrenningskammeret. Når den passerer gjennom katalysatorsjiktet, adsorberes hydrokarbonmolekylene og oksygenmolekylene i gassblandingen på overflaten av katalysatoren og aktiveres henholdsvis. Fordi overflateadsorpsjon reduserer reaksjonens aktiveringsenergi, oksideres hydrokarboner raskt med oksygenmolekyler ved lavere temperaturer for å produsere karbondioksid og vann.

Adsorpsjonskonsentrasjon i zeolittrotor – katalytisk forbrenningsprosess:

Den grunnleggende ideen bak zeolitthjulkonsentrerings-katalytisk forbrenningsteknologi er at flyktige organiske forbindelser i industriavfallsgass med lav konsentrasjon og stort luftvolum separeres og konsentreres ved hjelp av adsorpsjonsseparasjonsmetode, og forurenset luft med høy konsentrasjon og lite luftvolum etter konsentrering dekomponeres og renses ved hjelp av forbrenningsmetoden, ofte kjent som adsorpsjonsseparasjonskonsentrasjon + forbrenningsdekomponerings- og rensemetode.

Adsorpsjonsløperen med bikakestruktur er installert i skallet delt inn i adsorpsjons-, regenererings- og kjølesoner, og roterer sakte med en hastighet på 3 ~ 8 omdreininger i timen under drift av den hastighetsregulerende motoren.

De tre sonene for adsorpsjon, regenerering og kjøling er henholdsvis forbundet med luftpassasjene for behandlingsluft, kjøleluft og regenereringsluft. For å forhindre luftlekkasje mellom vindkanalen og omkretsen av adsorpsjonsrenna og skallet mellom hver sone, skilleplaten og adsorpsjonsrenna, er omkretsen av adsorpsjonsrenna og skallet utstyrt med høytemperaturbestandig, løsemiddelbestandig fluorgummi-tetningsmateriale.

Vifte nr. 1 driver flyktige organiske forbindelser (VOC) som inneholder avgass gjennom område a i løpekanalen, som er adsorpsjonsområdet. Ulike adsorpsjonsmaterialer kan fylles i løpekanalen i henhold til forskjellige mål. Område a med adsorberte VOC-er kommer til område b for desorpsjon når løpekanalen roterer. Høytemperaturluftstrømmen gjennom varmeoverføring 1 vil desorbere de adsorberte VOC-ene på løpekanalen, og nå tenntemperaturen gjennom varmeoverføring 2, og deretter gå inn i det katalytiske forbrenningskammeret for katalytisk oksidasjonsreaksjon. Siden løpekanalen må adsorberes etter desorpsjon, plasseres et kjøleområde c ved siden av desorpsjonsområdet som skal kjøles ned med luft, og den avkjølte varme luften blir varmluft for desorpsjon gjennom varmeoverføring 1.

For dagens chipproduksjon, LCD-panelindustrien, halvlederindustrien, trykkeriindustrien, beleggindustrien og andre industrielle produksjonsfelt, må den faste produksjonsmetoden bruke et stort antall organiske løsemidler, brukt som rengjøringsmiddel, fotoresist, strippevæske, fortynningsmiddel, etc. I denne prosessen vil det produseres en stor mengde organisk avfallsgasser. Disse organiske avfallsgassene har et stort luftvolum og lav konsentrasjon av avfallsgasser. For å effektivt behandle denne typen avfallsgasser som inneholder VOC-komponenter, er zeolitt-rotoradsorpsjon og -konsentrering den mest effektive behandlingsmetoden for tiden.

Bruksområde for zeolitt rotasjonskonsentrasjons- + katalytiske forbrenningssystemer:

Zeolitt roterende konsentrerings- og katalytiske forbrenningssystemer har et bredt spekter av bruksområder, og dekker et bredt spekter av industrier og avgassbehandlingsforhold. Denne innovative teknologien brukes hovedsakelig i avgassbehandlingsforhold med lav konsentrasjon og stort luftvolum, og er egnet for en rekke industrielle applikasjoner.

En av hovedfordelene med zeolitt-rotorkonsentratoren er dens evne til å behandle avgasser som ikke inneholder halogener som S, N, Cl, F osv. Hvis disse komponentene er til stede, kan de behandles i forbehandlingstrinnet før forbrenning for å sikre at det ikke produseres nye avgasskomponenter etter forbrenningsprosessen.

I tillegg kan ikke avgassen ha for høyt kokepunkt for å kunne behandles effektivt med dette systemet. Hvis kokepunktet overstiger 300 °C og den utsettes for varm luft, vil den organiske avgassen som er adsorbert på zeolittmolekylsikten ikke bli desorbert på lenge, noe som påvirker effektiviteten til behandlingsprosessen.

Denne avanserte teknologien er egnet for en rekke bransjer, inkludert kjemiske anlegg, lakkeringsanlegg, farmasøytiske selskaper, elektronikkfabrikker, møbelprodusenter, emballasje- og trykkeribedrifter og lakkeringsanlegg. Den behandler effektivt organiske løsemidler og organiske avfallsgassutslipp fra disse ulike industriene, noe som gjør den til en allsidig og verdifull løsning for selskaper som ønsker å forbedre sine avfallsgassbehandlingsprosesser.

Det er verdt å merke seg at avgasser kan absorberes og deretter desorberes av zeolitter, noe som gjør dem til egnede kandidater for behandling. Hvis avgassen imidlertid inneholder S, N, Cl, F og andre komponenter, vil det produseres sekundære forurensninger etter forbrenning, og den er ikke egnet for katalytisk forbrenningsbehandling.

Oppsummert har zeolitt roterende konsentrerings- og katalytiske forbrenningssystemer et bredt spekter av bruksområder og gir pålitelige og effektive løsninger for behandling av flyktige organiske forbindelser (VOC) i ulike industrier. Evnen til å håndtere høye luftvolumer og lave konsentrasjoner gjør det til en verdifull ressurs når man ønsker å forbedre eksosbehandlingsprosesser.