Detajet e Zgjidhjes së Sistemit të Trajtimit të Gazrave të Mbeturina VOC
Me zhvillimin e shpejtë të ekonomisë, një numër i madh i përbërjeve organike të paqëndrueshme (VOC), vitet e fundit, përbërjet organike të paqëndrueshme (VOC) janë bërë një nga burimet kryesore të ndotësve të ajrit, të cilat kanë shkaktuar një kërcënim të madh për shëndetin e njeriut dhe ekuilibrin e ekosistemit, duke tërhequr vëmendjen e gjerë të shoqërisë.
Në bazë të teknologjisë ekzistuese të trajtimit të ajrit me një terminal të vetëm, diskutohen në detaje parimi, rrjedha e procesit, statusi i kërkimit dhe perspektiva e zhvillimit të teknologjisë së kombinuar të adsorbimit me përqendrim-djegie katalitike, e përshtatshme për vëllim të madh të ajrit të mbeturinave dhe përqendrim të ulët të VOC-ve.
Gazrat VOC shkaktojnë kryesisht dëme në atmosferë:
(1) Disa janë toksike dhe kancerogjene dhe rrezikojnë shëndetin e njeriut;
(2) Hidrokarburet dhe oksidet e azotit në VOC reagojnë për të gjeneruar ozon nën veprimin e dritës ultravjollcë, e cila mund të çojë në ngjarje fotokimike të smogut atmosferik dhe të rrezikojë shëndetin e njeriut dhe rritjen e bimëve;
(3) Marrin pjesë në formimin e aerosoleve sekondare në atmosferë. Shumica e aerosoleve sekondare janë grimca të imëta, të cilat nuk janë të lehta për t'u vendosur. Ato mund të qëndrojnë në atmosferë për një kohë më të gjatë dhe kanë forcë të fortë shpërndarjeje ndaj dritës, gjë që mund ta zvogëlojë ndjeshëm dukshmërinë atmosferike;
Aktualisht, shumë mjedise atmosferike urbane kanë treguar ndotje rajonale nga mjegulla, ozoni dhe shiu acid dhe tre karakteristika të tjera komplekse të ndotjes së ajrit, dhe VOC-të janë një nga agjentët përforcues më të rëndësishëm.
Teknologjia e zakonshme e trajtimit të gazit VOC:
Qeverisja e VOC-ve ka qenë urgjente, teknologjia aktuale e trajtimit të gazrave VOC është e ndarë kryesisht në dy kategori:
(1) Kontrolli në burim, i referohet konkretisht masave për të parandaluar ose zvogëluar VOC-të si emetime në lidhjen e prodhimit, e cila është metoda më e mirë për të kontrolluar ndotjen nga gazrat e mbetjeve organike. Megjithatë, për shkak të kufizimit të nivelit teknik, ai në mënyrë të pashmangshme do të shkarkojë dhe rrjedhë përqendrime të ndryshme të gazrave të shkarkimit organik në mjedis, gjë që është e vështirë të arrihet.
(2) Metoda e qeverisjes së kontrollit dhe eliminimit të gazit VOC në fund të prodhimit mund të ndahet në dy kategori: teknologjia e riciklimit dhe teknologjia e shkatërrimit.
Teknologjia e rikuperimit: është përdorimi i metodave fizike për të rikuperuar VOC-të e gazta, metodat jo-shkatërruese, kryesisht metoda e adsorbimit të karbonit të aktivizuar, metoda e kondensimit, metoda e trajtimit me membranë etj. Ky lloj metode jo vetëm që mund të kontrollojë në mënyrë efektive emetimin e VOC-ve, por edhe riciklimi mund të kursejë burime dhe të sjellë përfitime ekonomike, prandaj po merr gjithnjë e më shumë vëmendje.
Teknologjia e shkatërrimit: domethënë, përmes procesit të reaksionit kimik ose biologjik, VOC-të bëhen të dekompozohen me oksidim në substanca jo-toksike ose me toksicitet të ulët, duke përdorur metoda shkatërruese. Teknologjitë kryesore janë djegia, degradimi fotokatalitik, teknologjia e plazmës, biodegradimi etj.
Teknologjia e trajtimit të gazrave të mbeturinave VOC është një proces i vetëm trajtimi, sipas situatës specifike dhe kërkesave të emetimeve të gazrave të mbeturinave VOC, zgjidhni procesin e duhur; Për shkak të shumëllojshmërisë së gjerë të VOC-ve, përbërësve kompleksë, vetive të ndryshme, në shumë raste, përdorimi i një teknologjie pastrimi është shpesh i vështirë për të përmbushur kërkesat e qeverisjes dhe shumë joekonomik. Duke përdorur avantazhet e teknologjive të ndryshme të trajtimit të njësive, procesi i kombinuar i trajtimit jo vetëm që mund të përmbushë kërkesat e emetimeve, por edhe të zvogëlojë koston operative të pajisjeve.
Teknologjia kryesore e sistemeve të përqendrimit të rotorit të zeolit + djegies katalitike:
Teknologjia e parë e përdorur për të trajtuar gazin VOC është metoda e adsorbimit, ndër të cilat më e përdorura dhe më tipike është adsorbimi me karbon aktiv. Metoda e adsorbimit me karbon aktiv për adsorbimin dhe trajtimin e tymit halogjen dhe benzenit ka qenë shumë e përhapur në industri. Parimi kryesor i metodës së adsorbimit është përdorimi i materialeve poroze me sipërfaqe specifike të madhe si adsorbent. Kur gazi VOC rrjedh përmes adsorbentit, për shkak të sipërfaqes specifike të madhe të adsorbentit, molekulat e VOC bllokohen në sipërfaqen e brendshme të mikroporeve nga adsorbenti, në mënyrë që të arrihet efekti i pastrimit të gazit. Si një kombinim i ri dhe teknologji efikase e trajtimit të adsorbimit të VOC-ve, teknologjia e përqendrimit të rotorit me rrota zeoliti + djegia katalitike është përdorur gjerësisht në vendet e huaja.
(1) Lloji i adsorbentit
Materiali i adsorbimit është thelbi i teknologjisë së rrotës, përdoret zakonisht karboni i aktivizuar dhe sita molekulare zeolite. Karboni i aktivizuar ka mikropora të pasura, sipërfaqe të madhe specifike, kapacitet të fortë adsorbimi, shpejtësi të lartë, dhe përdoret gjerësisht në teknologjinë e rrotës. Karboni i aktivizuar si një adsorbent për trajtimin e gazrave të mbeturinave, kapaciteti i tij i adsorbimit është i madh, me kosto të ulët, por poret e tij janë të lehta për t'u mbyllur, dhe vetë karboni i aktivizuar ka një ndezshmëri të caktuar, lehtë ndizet gjatë desorbimit, do të përbëjë një rrezik të caktuar sigurie, nuk i plotëson kërkesat e sigurisë së prodhimit, do të preket në zbatimin praktik.
Sita molekulare e zeolitit është një lloj materiali hidrat me një strukturë specifike skeletore të kripës kristalore të silikatit të aluminit. Formula e përgjithshme kimike është si më poshtë:
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
Ku M përfaqëson kationin, m përfaqëson numrin e gjendjeve të valencës, z përfaqëson numrin e hidratimit, x dhe dhjetë mijë janë numra të plotë, pasi struktura të aktivizohet, A. Uji në kokë do të zhduket dhe përbërësit e mbetur do të lëvizin për të formuar një strukturë kafazi me një hapje prej 3~10 Å.
Kapaciteti selektiv i adsorbimit të sitës molekulare të zeolitit është kryesisht për shkak të strukturës së rregullt. Rregullat e rregullimit të hapjes së sitës molekulare të zeolit, shpërndarja uniforme, zgjedhja e adsorbimit është kryesisht për shkak se madhësia e ndryshme e hapjes së zeolit është e ndryshme, në rrethana normale, vetëm diametri dinamik molekular më i vogël se molekulat e hapjes së sitës molekulare do të adsorbohen nga sita molekulare.
Ekzistojnë gjithashtu ndryshime të mëdha në strukturën skeletore dhe madhësinë e poreve të llojeve të ndryshme të sitave molekulare, dhe struktura skeletore e sitave molekulare ka ndryshueshmëri brenda diapazonit të shkallëve, kështu që disa molekula me diametër dinamik molekular pak më të madh se madhësia e poreve mund të adsorbohen gjithashtu prej saj, por shkalla e adsorbimit dhe kapaciteti i adsorbimit do të reduktohen ndjeshëm.
Meqenëse ka katione në strukturë dhe struktura skeletore është e ngarkuar negativisht, vetë sita molekulare ka polaritet. Kationi i sitës molekulare të zeolit do të gjenerojë një fushë të fortë elektrike pozitive, në mënyrë që të tërheqë qendrën negative të molekulave polare, ose molekulat e polarizueshme nga induksioni elektrostatik i sitës molekulare të zeolit pas polarizimit.
Prandaj, sitat molekulare zeolitike mund të adsorbojnë molekula me polaritet të fortë ose polarizim të lehtë, por me diametër kinetik pak më të madh se madhësia e poreve të tyre. Meqenëse sita molekulare ka një strukturë të veçantë poresh, kështu që ka performancë të veçantë, në kushte të temperaturës së lartë dhe presionit të ulët mund të luajë gjithashtu aftësinë e saj të adsorbimit. Aktualisht, llojet e sitave molekulare që përdoren shpesh për adsorbim janë 13X, NaY, merceriti dhe ZSM-5.
Hyrje në parimin e rrotës së zeolitit
Studimi arriti në përfundimin se: nëse letra me fibra qeramike të valëzuara dhe të sheshta përpunohet duke përdorur metodën e lidhjes inorganike për të krijuar një rrotë në formë hualli mjalti, dhe më pas zeoliti thith ujin në kanalin e rrotës, rrota do të bëhet një rrotë thithëse, pasi eksperimentet vërtetuan se rrota e adsorbimit për trajtimin e pastrimit të VOC-ve është shumë efektive.
Zona e përqendrimit të kanalit të zeolit mund të ndahet në tre pjesë: zona e trajtimit, zona e rigjenerimit dhe zona e ftohjes. Kanali i përqendrimit funksionon vazhdimisht në secilën zonë. Gazi i mbetjeve organike të VOC-ve filtrohet përmes parafiltrit dhe më pas përmes zonës së trajtimit të pajisjes së kanalit të përqendrimit.
VOC-të në zonën e trajtimit hiqen me anë të adsorbimit të adsorbentit, dhe ajri i pastruar shkarkohet nga zona e trajtimit të tubit të përqendrimit. VOC-të e gazrave të mbetjeve organike të adsorbuara në tubin e përqendrimit desorbohen dhe përqendrohen 5~15 herë me anë të trajtimit me ajër të nxehtë në zonën e rigjenerimit.
Vrapuesi i koncentruar ftohet në zonën e ftohjes dhe ajri përmes zonës së ftohjes nxehet dhe përdoret si ajër i ricikluar për të arritur efektin e pastrimit dhe kursimit të energjisë.
Procesi i oksidimit katalitik:
Procesi i djegies katalitike kryhet në një njësi djegieje katalitike. Gazi organik i mbetur nxehet paraprakisht në 200-400 °C përmes shkëmbyesit të nxehtësisë dhe më pas hyn në dhomën e djegies. Kur kalojnë nëpër shtratin e katalizatorit, molekulat e hidrokarbureve dhe molekulat e oksigjenit në përzierjen e gazit adsorbohen në sipërfaqen e katalizatorit dhe aktivizohen përkatësisht. Meqenëse adsorbimi sipërfaqësor zvogëlon energjinë e aktivizimit të reaksionit, hidrokarburet oksidohen shpejt me molekula oksigjeni në temperatura më të ulëta për të prodhuar dioksid karboni dhe ujë.
Përqendrimi i adsorbimit të rotorit të zeolitit - procesi i djegies katalitike:
Ideja themelore e teknologjisë së djegies katalitike me përqendrim të rrotës zeolitike është që VOC-të në gazin e mbeturinave industriale me përqendrim të ulët dhe vëllim të madh ajri ndahen dhe përqendrohen me metodën e ndarjes me adsorbim, dhe ajri i ndotur me përqendrim të lartë dhe vëllim të vogël ajri pas përqendrimit dekompozohet dhe pastrohet me metodën e djegies, e njohur zakonisht si metoda e ndarjes me adsorbim, përqendrim + dekompozim dhe pastrim me djegie.
Shiniku i adsorbimit me strukturë në formë hoje bletësh është instaluar në guaskë, i ndarë në zona të adsorbimit, rigjenerimit dhe ftohjes, dhe rrotullohet ngadalë me një shpejtësi prej 3 ~ 8 rrotullimesh në orë nën drejtimin e motorit që rregullon shpejtësinë.
Tre zonat e adsorbimit, rigjenerimit dhe ftohjes janë përkatësisht të lidhura me kalimet e ajrit të ajrit të trajtimit, ajrit të ftohjes dhe ajrit të rigjenerimit. Për më tepër, për të parandaluar rrjedhjen e ajrit midis kanalizimit të erës dhe perimetrit të rrëshqitësit të adsorbimit dhe guaskës midis secilës zonë, pllaka ndarëse dhe rrëshqitësi i adsorbimit, perimetri i rrëshqitësit të adsorbimit dhe guaskës janë të pajisura me material izolues gome fluor rezistent ndaj temperaturave të larta dhe tretësve.
Ventilatori nr. 1 i çon VOC-të që përmbajnë gaz shkarkimi përmes zonës a të rrotulluesit, e cila është zona e adsorbimit. Materiale të ndryshme adsorbimi mund të mbushen në rrotullues sipas objektivave të ndryshëm. Rajoni a i VOC-ve të adsorbuara vjen në rajonin b për desorbim me rrotullimin e rrotulluesit. Rrjedha e ajrit me temperaturë të lartë përmes transferimit të nxehtësisë 1 do të desorbojë VOC-të e adsorbuara në rrotullues dhe do të arrijë temperaturën e ndezjes përmes transferimit të nxehtësisë 2, dhe më pas do të hyjë në dhomën e djegies katalitike për reaksionin e oksidimit katalitik. Meqenëse rrotulluesi duhet të adsorbohet pas desorbimit, një zonë ftohjeje c vendoset pranë zonës së desorbimit që do të ftohet nga ajri, dhe ajri i ngrohtë i ftohur bëhet ajër i nxehtë për desorbim përmes transferimit të nxehtësisë 1.
Për prodhimin aktual të çipave, industrinë e paneleve LCD, industrinë e gjysmëpërçuesve, industrinë e shtypit, industrinë e veshjeve dhe fusha të tjera të prodhimit industrial, metoda e saj e prodhimit fiks duhet të përdorë një numër të madh tretësish organikë, të përdorur si agjentë pastrimi, fotorezistë, lëng zhveshës, hollues, etj., në këtë proces do të prodhohet një numër i madh i gazrave të mbeturinave organike. Këto gazra të mbeturinave organike kanë vëllim të madh ajri, përqendrim të ulët të gazrave të mbeturinave, prandaj, për të trajtuar në mënyrë efikase këtë lloj gazi të mbeturinave që përmban përbërës VOC, metoda e adsorbimit dhe përqendrimit të rotorit të zeolit është metoda më efektive e trajtimit aktualisht.
Gama e Zbatimit të Sistemeve të Përqendrimit Rotary të Zeolitit + Djegies Katalitike:
Sistemet rrotulluese të përqendrimit dhe djegies katalitike të zeoliteve kanë një gamë të gjerë aplikimesh, duke mbuluar një gamë të gjerë industrish dhe kushtesh trajtimi të gazrave të shkarkuara. Kjo teknologji inovative përdoret kryesisht në kushtet e trajtimit të gazrave të mbetura me përqendrim të ulët dhe vëllim të madh ajri, dhe është e përshtatshme për një sërë aplikimesh industriale.
Një nga avantazhet kryesore të koncentratorit me rotor zeoliti është aftësia e tij për të trajtuar gazrat e mbeturinave që nuk përmbajnë halogjene si S, N, Cl, F, etj. Nëse këto përbërës janë të pranishëm, ato mund të trajtohen në fazën e para-trajtimit para djegies për të siguruar që të mos prodhohen përbërës të rinj të gazit të shkarkimit pas procesit të djegies.
Përveç kësaj, pika e vlimit të gazit të shkarkimit nuk mund të jetë shumë e lartë në mënyrë që të trajtohet në mënyrë efektive duke përdorur këtë sistem. Nëse pika e vlimit tejkalon 300°C dhe ekspozohet ndaj ajrit të nxehtë, gazi organik i mbetjeve i adsorbuar në sitën molekulare të zeolit nuk do të desorbohet për një kohë të gjatë, duke ndikuar në efikasitetin e procesit të trajtimit.
Kjo teknologji e përparuar është e përshtatshme për një sërë industrish, duke përfshirë fabrikat kimike, fabrikat e lyerjes, kompanitë farmaceutike, fabrikat e elektronikës, prodhuesit e mobiljeve, kompanitë e paketimit dhe shtypjes, si dhe fabrikat e lyerjes. Ajo trajton në mënyrë efektive tretësit organikë dhe emetimet e gazrave të mbetjeve organike nga këto industri të ndryshme, duke e bërë atë një zgjidhje të gjithanshme dhe të vlefshme për kompanitë që kërkojnë të përmirësojnë proceset e tyre të trajtimit të gazrave të mbetjeve.
Veçanërisht, gazrat e mbeturinave mund të adsorbohen dhe më pas të desorbohen nga zeolitet, duke i bërë ato kandidatë të përshtatshëm për trajtim. Megjithatë, nëse gazi i shkarkimit përmban S, N, Cl, F dhe përbërës të tjerë, ndotësit sekondarë do të prodhohen pas djegies, dhe nuk është i përshtatshëm për trajtimin me djegie katalitike.
Si përmbledhje, sistemet rrotulluese të përqendrimit dhe djegies katalitike të zeoliteve kanë një gamë të gjerë aplikimesh dhe ofrojnë zgjidhje të besueshme dhe efikase për trajtimin e gazrave të mbeturinave të VOC-ve në industri të ndryshme. Aftësia e tij për të trajtuar vëllime të larta ajri dhe përqendrime të ulëta e bën atë një aset të vlefshëm kur kërkohet të përmirësohen proceset e trajtimit të shkarkimeve.