Детаљи решења система за третман отпадних гасова VOC
Са брзим развојем економије, великим бројем органских испарљивих једињења (VOC), последњих година, испарљива органска једињења (VOC) постала су један од главних извора загађивача ваздуха, што је изазвало велику претњу по људско здравље и равнотежу екосистема, а крај управљања VOC-овима привукао је широку пажњу друштва.
На основу постојеће технологије третмана ваздуха са једним терминалом, детаљно се разматрају принцип, ток процеса, статус истраживања и развојне перспективе комбиноване технологије адсорпционо-концентрационог-каталитичког сагоревања, погодне за велике запремине отпадног ваздуха и ниску концентрацију испарљивих органских једињења.
Испарљива органска једињења (VOC) гасови углавном штете атмосфери:
(1) Неки су токсични и канцерогени и угрожавају људско здравље;
(2) Угљоводоници и азотни оксиди у испарљивим органским једињењима реагују стварајући озон под дејством ултраљубичастог светла, што може довести до атмосферских фотохемијских смога и угрозити људско здравље и раст биљака;
(3) Учествују у формирању секундарних аеросола у атмосфери. Већина секундарних аеросола су фине честице које се не таложе лако. Могу дуже да остану у атмосфери и имају јаку силу расејавања светлости, што може значајно смањити атмосферску видљивост;
Тренутно, многа урбана атмосферска окружења показују регионално загађење измаглицом, озоном и киселим кишама и друге три сложене карактеристике загађења ваздуха, а испарљива органска једињења су један од најважнијих појачивача.
Уобичајена технологија третмана гасова испарљивих органских једињења:
Управљање испарљивим органским једињењима (VOC) је било хитно, тренутна технологија третмана гасова VOC је углавном подељена у две категорије:
(1) Контрола на извору, посебно се односи на мере за спречавање или смањење емисија испарљивих органских једињења у производном погону, што је најбољи метод за контролу загађења органским отпадним гасовима. Међутим, због ограничења техничког нивоа, неизбежно ће доћи до испуштања и цурења различитих концентрација органских издувних гасова у животну средину, што је тешко постићи.
(2) Метод управљања контролом и елиминацијом испарљивих органских једињења (VOC) на крају производње може се поделити у две категорије: технологија рециклаже и технологија уништавања.
Технологија опоравка: је употреба физичких метода за опоравак испарљивих органских једињења (VOC) гасовима без деструктивних метода, углавном метода адсорпције на активном угљу, метода кондензације, метода мембранске обраде и тако даље. Оваква метода не само да може ефикасно контролисати емисију испарљивих органских једињења, већ и рециклажа може уштедети ресурсе и донети економске користи, па јој се посвећује све већа пажња.
Технологија уништавања: то јест, путем хемијског или биолошког процеса реакције, испарљива органска једињења се разлажу оксидацијом отпадних гасова у нетоксичне или нискотоксичне супстанце деструктивним методама, а главне технологије су сагоревање, фотокаталитичка разградња, плазма технологија, биоразградња и тако даље.
Технологија третмана отпадних гасова испарљивих органских једињења (VOC) је јединствени процес третмана. У складу са специфичном ситуацијом и захтевима емисије отпадних гасова испарљивих органских једињења, одаберите одговарајући процес. Због велике разноликости VOC једињења, сложених компоненти и различитих својстава, у многим случајевима, употреба технологије пречишћавања је често тешка за испуњавање захтева управљања и веома је неекономична. Користећи предности различитих технологија третмана јединица, комбиновани процес третмана не само да може да испуни захтеве за емисију, већ и да смањи трошкове рада опреме.
Принцип технологије система концентрације зеолитног ротора + каталитичког сагоревања:
Прва технологија која се користи за поступање са испарљивим органским једињењима (VOC) је метода адсорпције, међу којима је најчешће коришћена и типичнија адсорпција активног угља. Метода адсорпције активног угља за адсорпцију и третман халогеног дима и бензена је веома распрострањена у индустрији. Главни принцип методе адсорпције је употреба порозних материјала са великом специфичном површином као адсорбента. Када гас испарљивих органских једињења протиче кроз адсорбент, због велике специфичне површине адсорбента, молекули испарљивих органских једињења се задржавају на унутрашњој површини микропора, чиме се постиже ефекат пречишћавања гаса. Као нова комбинација и ефикасна технологија третмана адсорпцијом VOC-а, технологија концентратора ротора са зеолитним точком и каталитичког сагоревања се широко користи у иностранству.
(1) Врста адсорбента
Адсорпциони материјал је срж технологије точкова, најчешће се користи активни угаљ и зеолит молекуларно сито. Активни угаљ има богате микропоре, велику специфичну површину, снажан адсорпциони капацитет, велику брзину, широко се користи у технологији точкова. Активни угаљ као адсорбент за третман отпадних гасова, има велики адсорпциони капацитет, ниску цену, али се поре лако затварају, а сам активни угаљ има одређену запаљивост, лако се запали током десорпције, што представља одређену опасност по безбедност, не испуњава захтеве безбедности производње и биће погођен практичном применом.
Зеолитско молекуларно сито је врста хидратног материјала са специфичном скелетном структуром кристалне металне соли алуминијум силиката. Општа хемијска формула је следећа:
[(A102)x - (SiO2)y] - zH20o
Где M представља катион, m представља број валентних стања, z представља број хидратације, x и десет хиљада су цели бројеви, након активирања структуре, A. Вода у глави ће нестати, а преостале компоненте ће се померити и формирати структуру кавеза са отвором од 3~10 Å.
Селективни адсорпциони капацитет зеолитног молекуларног сита је углавном последица правилне структуре. Правила распореда отвора зеолитног молекуларног сита, равномерна расподела, избор адсорпције је углавном због различитих величина отвора зеолита, под нормалним околностима, молекуларно сито ће адсорбовати само молекуле молекуларног динамичког пречника мањег од отвора молекуларног сита.
Такође постоје велике разлике у структури скелета и величини пора различитих врста молекуларних сита, а структура скелета молекуларних сита има варијабилност у распону степени, тако да се неки молекули са молекуларно-динамичким пречником нешто већим од величине пора такође могу адсорбовати, али ће брзина адсорпције и капацитет адсорпције бити значајно смањени.
Пошто у структури постоје катјони, а скелетна структура је негативно наелектрисана, само молекуларно сито има поларитет. Катјон зеолитног молекуларног сита ће генерисати јако позитивно електрично поље, како би привукао негативни центар поларних молекула, односно поларизабилне молекуле електростатичком индукцијом зеолитног молекуларног сита након поларизације.
Стога, зеолитна молекуларна сита могу да адсорбују молекуле са јаким поларитетом или лаком поларизацијом, али кинетичким пречником нешто већим од величине њихових пора. Пошто молекуларно сито има посебну структуру пора, тако да има посебне перформансе, под условима високе температуре и ниског притиска такође може да покаже свој адсорпциони капацитет. Тренутно, врсте молекуларних сита које се често користе за адсорпцију су 13X, NaY, мерцерит и ZSM-5.
Увођење принципа зеолитног точка
Студија је закључила да: ако се обради валовити и равни керамички влакнасти папир коришћењем неорганског везивања да би се направио саћасти точак, а затим се зеолит апсорбује водом преко канала точка, точак ће постати апсорбујући точак, након што су експерименти доказали да је адсорпциони точак за третман пречишћавања испарљивих органских једињења веома ефикасан.
Зона концентрације зеолитног канала може се поделити на три дела: зону третмана, зону регенерације и зону хлађења. Концентрациони канал ради континуирано у свакој зони. Испарљива органска једињења (VOC) из отпадног гаса се филтрирају кроз претфилтер, а затим кроз подручје третмана уређаја за концентрациони канал.
Испарљива органска једињења (VOC) у зони за третман се уклањају адсорпцијом адсорбента, а пречишћени ваздух се испушта из зоне за третман концентрационог канала. Испарљива органска једињења (VOC) из органског отпадног гаса адсорбована у концентрационом каналу се десорбују и концентришу 5~15 пута третманом врућим ваздухом у зони за регенерацију.
Концентровани тркач се хлади у зони хлађења, а ваздух кроз зону хлађења се загрева и користи као рециклирани ваздух како би се постигао ефекат пречишћавања и уштеде енергије.
Процес каталитичке оксидације:
Процес каталитичког сагоревања се изводи у јединици за каталитичко сагоревање. Органски отпадни гас се претходно загрева на 200-400 °C кроз измењивач топлоте, а затим улази у комору за сагоревање. Приликом проласка кроз слој катализатора, молекули угљоводоника и молекули кисеоника у смеши гаса се адсорбују на површини катализатора и активирају, респективно. Пошто површинска адсорпција смањује енергију активације реакције, угљоводоници се брзо оксидују молекулима кисеоника на нижим температурама, стварајући угљен-диоксид и воду.
Концентрација адсорпције зеолита на ротору - процес каталитичког сагоревања:
Основна идеја технологије каталитичког сагоревања концентрацијом зеолитних точкова јесте да се испарљива органска једињења (VOC) у индустријском отпадном гасу са ниском концентрацијом и великом запремином ваздуха одвајају и концентришу методом адсорпционе сепарације, а загађени ваздух са високом концентрацијом и малом запремином ваздуха након концентрације се разлаже и пречишћава методом сагоревања, што је познато као метод адсорпционе сепарације концентрације + метода разлагања и пречишћавања сагоревањем.
Адсорпциони трулер са саћастом структуром је инсталиран у љусци подељеној на зоне адсорпције, регенерације и хлађења, и ротира полако брзином од 3 ~ 8 обртаја на сат под погоном мотора за регулацију брзине.
Три зоне адсорпције, регенерације и хлађења су респективно повезане са ваздушним пролазима за ваздух за третман, ваздух за хлађење и ваздух за регенерацију. Штавише, како би се спречило цурење ваздуха између канала за ветар и обима адсорпционог канала и омотача између сваке зоне, преградне плоче и адсорпционог канала, обим адсорпционог канала и омотач су опремљени заптивним материјалом од флуорогуме отпорним на високе температуре и раствараче.
Вентилатор бр. 1 покреће испарљива органска једињења (VOC) која садрже издувне гасове кроз област a радног кола, која је област адсорпције. Различити адсорпциони материјали могу се пунити радно коло у складу са различитим циљевима. Област a адсорбованих VOC-ова долази у област b ради десорпције ротацијом радног кола. Проток ваздуха високе температуре кроз преносник топлоте 1 ће десорбовати VOC-ове адсорбоване на радном колу и достићи температуру паљења путем преноса топлоте 2, а затим ући у каталитичку комору за сагоревање ради каталитичке реакције оксидације. Пошто радно коло треба да се адсорбује након десорпције, област хлађења c се поставља поред области десорпције да би се хладила ваздухом, а охлађени топли ваздух постаје врућ ваздух за десорпцију путем преносника топлоте 1.
За тренутну производњу чипова, индустрију ЛЦД панела, индустрију полупроводника, штампарску индустрију, индустрију премаза и друге области индустријске производње, њихов фиксни метод производње захтева употребу велике количине органских растварача, који се користе као средства за чишћење, фоторезисти, течности за скидање, разблаживачи итд. У овом процесу се производи велика количина органских отпадних гасова. Ови органски отпадни гасови имају велику запремину ваздуха и ниску концентрацију. Дакле, да би се ефикасно третирала ова врста отпадних гаса који садрже испарљиве органске једињења, метода адсорпције и концентрације зеолитом је тренутно најефикаснија метода третмана.
Опсег примене система ротационе концентрације зеолита + каталитичког сагоревања:
Системи за ротациону концентрацију и каталитичко сагоревање зеолита имају широк спектар примене, покривајући широк спектар индустрија и услова третмана издувних гасова. Ова иновативна технологија се углавном користи у условима третмана отпадних гасова са ниском концентрацијом и великом запремином ваздуха и погодна је за разне индустријске примене.
Једна од главних предности зеолитног роторског концентратора је његова способност да третира отпадне гасове који не садрже халогене као што су S, N, Cl, F итд. Ако су ове компоненте присутне, могу се третирати у фази претходне обраде пре сагоревања како би се осигурало да се након процеса сагоревања не производе нове компоненте издувних гасова.
Поред тога, тачка кључања издувних гасова не сме бити превисока да би се ефикасно третирали помоћу овог система. Ако тачка кључања пређе 300°C и изложена је врућем ваздуху, органски отпадни гас адсорбован на зеолитном молекуларном ситу неће се десорбовати дуго времена, што утиче на ефикасност процеса третмана.
Ова напредна технологија је погодна за разне индустрије, укључујући хемијска постројења, фарбарске погоне, фармацеутске компаније, фабрике електронике, произвођаче намештаја, компаније за паковање и штампање, као и фарбарске погоне. Она ефикасно третира органске раствараче и емисије органских отпадних гасова из ових различитих индустрија, што је чини свестраним и вредним решењем за компаније које желе да побољшају своје процесе пречишћавања отпадних гасова.
Приметно је да се отпадни гасови могу адсорбовати, а затим десорбовати зеолитима, што их чини погодним кандидатима за третман. Међутим, ако издувни гас садржи S, N, Cl, F и друге компоненте, након сагоревања ће се производити секундарни загађивачи, и није погодан за каталитички третман сагоревањем.
Укратко, системи за ротациону концентрацију и каталитичко сагоревање зеолита имају широк спектар примене и пружају поуздана и ефикасна решења за третман отпадних гасова испарљивих органских једињења (VOC) у различитим индустријама. Његова способност да обрађује велике количине ваздуха и ниске концентрације чини га вредним ресурсом када се жели побољшати процес пречишћавања издувних гасова.