Тафсилоти ҳалли системаи коркарди гази партовҳои VOC
Дар баробари рушди босуръати иќтисодиёт шумораи зиёди пайвастагињои органикии идорашавандаи органикї (VOC), солњои охир ба яке аз манбаъњои асосии ифлоскунандањои њаво табдил ёфта, ба саломатии инсон ва мувозинати экосистема тањдиди калон ба бор оварда, ба охир расидани идоракунии ВОК таваљљуњи васеи ањли љомеаро ба худ кашид.
Дар асоси технологияи мавҷудаи як терминали коркарди ҳаво, принсип, ҷараёни раванд, ҳолати тадқиқотӣ ва дурнамои рушди технологияи омехтаи консентратсияи сӯзиши каталитикӣ, ки барои ҳаҷми зиёди партовҳои ҳаво ва консентратсияи пасти VOC мувофиқанд, ба таври муфассал баррасӣ карда мешаванд.
VOCs Газ асосан ба атмосфера зарар мерасонад:
(1) Баъзеҳо заҳролуд ва канцероген мебошанд ва ба саломатии инсон хатар доранд;
(2) Карбогидридҳо ва оксидҳои нитроген дар VOCҳо барои тавлиди озон дар зери таъсири нурҳои ултрабунафш реаксия мекунанд, ки метавонанд ба ҳодисаҳои фотохимиявии тумани атмосфера оварда расонанд ва ба саломатии инсон ва афзоиши растаниҳо хатар эҷод кунанд;
(3) Дар ташаккули аэрозолҳои дуюмдараҷа дар атмосфера иштирок мекунанд. Аксарияти аэрозолҳои дуюмдараҷа зарраҳои майда мебошанд, ки ҷойгир шуданашон осон нест. Онҳо метавонанд дар атмосфера муддати тӯлонӣ бимонанд ва ба рӯшноӣ қувваи сахти пароканда мекунанд, ки дидани атмосфераро хеле кам мекунад;
Дар айни замон, бисёр муҳити атмосферии шаҳр ифлосшавии тумани минтақавӣ, озон ва боронҳои кислота ва дигар се хусусияти мураккаби ифлосшавии ҳаворо нишон доданд ва VOC яке аз муҳимтарин агентҳои тақвияткунанда мебошад.
Технологияи умумии коркарди гази VOC:
Идоракунии VOCs таъхирнопазир буд, технологияи кунунии коркарди гази VOC асосан ба ду категория тақсим мешавад:
(1) Назорат дар манбаъ, махсусан ба чораҳои пешгирӣ ё кам кардани VOC ҳамчун партовҳо дар пайванди истеҳсолӣ дахл дорад, ки беҳтарин усули назорати ифлосшавии газҳои органикӣ мебошад. Аммо аз сабаби махдуд будани сатхи техникй он ногузир консентратсияи гуногуни гази партови органикиро ба мухити атроф холй ва ихроч мекунад, ки ба он ноил шудан душвор аст.
(2) Усули идоракунии назорат ва аз байн бурдани гази VOCs дар охири истеҳсол метавонад ба ду категория тақсим карда шавад: технологияи такрорӣ ва технологияи нобудсозӣ.
Технологияи барқарорсозӣ: истифодаи усулҳои физикӣ барои барқарор кардани гази VOCs усулҳои вайроннашаванда, асосан усули адсорбсияи карбон фаъол, усули конденсатсия, усули коркарди мембрана ва ғайра. Ин гуна усул на танҳо метавонад партобҳои VOC-ро самаранок назорат кунад, балки коркарди такрорӣ метавонад захираҳоро сарфа кунад ва фоидаи иқтисодӣ ба даст орад, бинобар ин ба он диққати бештар дода мешавад.
Технологияи нобудсозӣ: яъне тавассути раванди реаксияи кимиёвӣ ё биологӣ барои табдил додани VOCs оксидшавии партовҳои газ ба моддаҳои заҳролуд ё кам заҳролуд бо усулҳои харобиовар, технологияҳои асосӣ сӯзиш, таназзули фотокаталитикӣ, технологияи плазма, биодеградатсия ва ғайра мебошанд.
Технологияи коркарди гази партовҳои VOCs як раванди ягонаи коркард аст, мувофиқи вазъият ва талаботи мушаххаси партовҳои гази партовҳои VOCs, раванди мувофиқро интихоб кунед; Аз сабаби гуногунии VOCs, ҷузъҳои мураккаб, хосиятҳои гуногун, дар бисёр ҳолатҳо, истифодаи технологияи тозакунӣ аксар вақт қонеъ кардани талаботи идоракунӣ душвор аст ва хеле ғайрииқтисодӣ. Бо истифода аз бартариҳои технологияҳои гуногуни коркарди воҳидҳо, раванди коркарди якҷоя метавонад на танҳо ба талаботи партовҳо ҷавобгӯ бошад, балки арзиши истифодаи таҷҳизотро коҳиш диҳад.
Технологияи асосии консентратсияи ротори зеолит + системаҳои сӯзиши каталитикӣ:
Аввалин технологияе, ки барои мубориза бо гази VOC истифода мешавад, усули адсорбсия мебошад, ки дар байни онҳо маъмултарин ва маъмултарин адсорбсияи карбон аст, усули адсорбсияи карбон фаъолшуда барои адсорбсия ва коркарди дуди галогенӣ ва технологияи силсилаи бензол дар саноат хеле маъмул аст. Принсипи асосии усули адсорбсия истифода бурдани маводи ковоки дорои масоҳати мушаххаси сатҳи калон ба сифати адсорбент мебошад. Вақте ки гази VOCs тавассути адсорбент ҷараён мегирад, аз сабаби масоҳати калони мушаххаси адсорбент, молекулаҳои VOCs дар сатҳи ботинии микропора тавассути адсорбент банд мешаванд, то ба таъсири тозакунии газ ноил шаванд. Ҳамчун як комбинатсияи нав ва технологияи самараноки коркарди адсорбсияи VOCs, чархи зеолити Rotor Concentrator + технологияи сӯзиши каталитикӣ дар кишварҳои хориҷӣ ба таври васеъ истифода мешавад.
(1) Навъи адсорбент
Маводи adsorbtion асосии технологияи чарх аст,, маъмулан карбон фаъол ва ҷумбонидан молекулавӣ zeolite ду истифода бурда мешавад. Карбони фаъолшуда дорои микропорҳои бой, майдони калони мушаххас, қобилияти адсорбсияи қавӣ, суръати тез аст, ки дар технологияи чарх ба таври васеъ истифода мешавад. Карбони фаъолшуда ҳамчун адсорбент барои коркарди гази партов, иқтидори адсорбсияи он калон аст, арзиши паст дорад, аммо сӯрохи он ба осонӣ васл карда мешавад ва карбони фаъолшуда худ дорои оташгиранда аст, ҳангоми десорбсия оташ гирифтан осон аст, хатари муайяни бехатариро ташкил медиҳад, ба талаботи истеҳсолоти бехатарӣ ҷавобгӯ нест, дар татбиқи амалӣ таъсир мерасонад.
ҷумбонидан молекулавӣ zeolite як навъ маводи гидрат бо сохтори скелет мушаххаси намаки металлӣ силикат алюминий булӯр аст. Формулаи умумии химиявӣ чунин аст:
[(A102) x - (SiO2)y] - zH20o
Дар он ҷое, ки М катионро ифода мекунад, m шумораи ҳолатҳои валентӣ, z адади гидрататсия, x ва даҳ ҳазор ададҳои бутун, пас аз фаъол шудани сохтор, A. Об дар сар аз байн меравад ва ҷузъҳои боқимонда ҳаракат карда, сохтори қафасро бо диафрагма 3~10Å ташкил медиҳанд.
Қобилияти адсорбсияи интихобии ҷумбони молекулавии зеолит асосан аз сохтори муқаррарӣ вобаста аст. Қоидаҳои ташкили диафрагмаи молекулавии ҷумбони зеолит, тақсимоти якхела, интихоби адсорбсия асосан аз он сабаб аст, ки андозаи гуногуни диафрагмаи зеолит гуногун аст, дар шароити муқаррарӣ, танҳо диаметри динамикии молекулавӣ камтар аз молекулаҳои ҷумбонидан молекулавӣ аз ҷониби ҷумбонидан молекулавӣ adsorbed мешавад.
Дар сохтори скелет ва андозаи сӯрохии навъҳои гуногуни ҷумбониданҳои молекулавӣ низ фарқиятҳои калон вуҷуд доранд ва сохтори скелети ҷумбониданҳои молекулавӣ дар доираи дараҷаҳо тағйирёбанда аст, аз ин рӯ баъзе молекулаҳои диаметри динамикии молекулавӣ аз андозаи сӯрохи каме калонтар низ метавонанд тавассути он адсорб карда шаванд, аммо иқтидори адсорбсия ва ба таври назаррас коҳиш хоҳад ёфт.
Азбаски дар сохтор катионҳо мавҷуданд ва сохтори скелет заряди манфӣ дорад, он худи ҷумбонидан молекулавӣ бо қутбӣ мебошад. Катиони ҷумбони молекулавии зеолит майдони электрикии қавии мусбатро ба вуҷуд меорад, то маркази манфии молекулаҳои қутбӣ ё молекулаҳои қутбшавандаро тавассути индуксияи электростатикии ҷумбонидан молекулавии зеолит пас аз поляризатсия ҷалб кунад.
Аз ин рӯ, ҷумбониданҳои молекулавии зеолит метавонанд молекулаҳоро бо қутбияти қавӣ ё қутбшавии осон, вале диаметри кинетикӣ аз андозаи сӯрохиҳои онҳо каме калонтар кунанд, адсорбсия кунанд. Азбаски ҷумбонидан молекулавӣ дорои сохтори сӯрохии махсус, то ки он дорои иҷрои махсус, дар шароити ҳарорати баланд ва фишори паст низ метавонад қобилияти adsorbtion он бозӣ. Дар айни замон, намудҳои ҷумбонидан молекулавӣ аксаран барои адсорбсия истифода мешаванд 13X, NaY, mercerite ва ZSM-5.
Чорй намудани принципи чархи цеолит
Тадқиқот ба хулосае омад, ки: агар коғази нахи сафолии коркардшуда ба шакли ғайриорганикӣ барои сохтани чархи асал ва сипас зеолит бо ҷабби об дар канали чарх, чарх ба чархи абсорбент табдил меёбад, пас аз таҷрибаҳо исбот кард, ки чархи адсорбсия барои коркарди VOCs хеле самаранок аст.
Минтақаи консентратсияи давандаи зеолитро метавон ба се қисм тақсим кард: минтақаи коркард, минтақаи барқароршавӣ ва минтақаи хунуккунӣ. Давандаи консентратсия дар ҳар як минтақа пайваста давида мешавад. Гази партовҳои органикии VOCs тавассути филтри пешакӣ ва сипас тавассути майдони коркарди дастгоҳи консентратсияи даванда филтр карда мешавад.
VOC дар минтақаи табобат тавассути адсорбсияи адсорбент хориҷ карда мешавад ва ҳавои тозашуда аз майдони коркарди консентратсияи даванда хориҷ карда мешавад. Партовҳои гази органикии VOC, ки дар давандаи консентратсия адсорб карда мешаванд, тавассути коркарди ҳавои гарм дар минтақаи регенератсия то 5 ~ 15 маротиба консентратсия карда мешаванд.
Давандаи мутамарказ дар минтақаи хунуккунӣ сард карда мешавад ва ҳаво тавассути минтақаи хунуккунӣ гарм карда мешавад ва ҳамчун ҳавои такрорӣ барои ноил шудан ба таъсири тозакунӣ ва сарфаи энергия истифода мешавад.
Раванди оксидшавии каталитикӣ:
Раванди сӯхтани каталитикӣ дар агрегати сӯзиши каталитикӣ сурат мегирад. Гази партовҳои органикӣ тавассути гармидиҳӣ то 200-400 ° C гарм карда мешавад ва баъд ба камераи сӯзишворӣ ворид мешавад. Ҳангоми аз қабати катализатор гузаштан молекулаҳои карбогидридҳо ва молекулаҳои оксиген дар омехтаи газ мутаносибан дар сатҳи катализатор адсорб мешаванд ва фаъол мешаванд. Азбаски адсорбсияи рӯизаминӣ энергияи фаъолшавии реаксияро коҳиш медиҳад, карбогидридҳо бо молекулаҳои оксиген дар ҳарорати паст зуд оксид мешаванд ва гази карбон ва обро ба вуҷуд меоранд.
Консентратсияи адсорбсияи зеолити Ротор - раванди сӯзиши каталитикӣ:
Идеяи асосии технологияи сӯзиши каталитикии консентратсияи чархи зеолит, VOCs дар гази партовҳои саноатӣ бо консентратсияи паст ва ҳаҷми зиёди ҳаво бо усули ҷудокунии адсорбсия ҷудо ва консентратсия карда мешаванд ва ҳавои ифлосшуда бо консентратсияи баланд ва ҳаҷми хурди ҳаво пас аз консентратсия бо усули сӯзишворӣ, ки маъмулан бо усули консентратсияи ҷудошавии адсорбсия + сӯзишворӣ маълум аст, тоза карда мешавад.
Давандаи адсорбсия бо сохтори асал дар қабати ба минтақаҳои адсорбсия, барқарорсозӣ ва хунуккунӣ тақсимшуда насб карда шудааст ва дар зери гардонандаи муҳаррики танзимкунандаи суръат оҳиста бо суръати 3 ~ 8 гардиш дар як соат давр мезанад.
Се минтақаи адсорбсия, регенератсия ва хунуккунӣ мутаносибан бо гузаргоҳҳои ҳавоии ҳавои коркард, ҳавои хунуккунӣ ва ҳавои регенератсия алоқаманданд. Ғайр аз он, бо мақсади пешгирии ихроҷи ҳаво байни каналҳои шамол ва гардиши давандаи адсорбсия ва қабати байни ҳар як минтақа, лавҳаи тақсимкунӣ ва давандаи адсорбсия, гирду атрофи давандаи адсорбсия ва ҷилди бо маводи мӯҳри резинии флюоро ба ҳарорати баланд тобовар муҷаҳҳаз карда шудааст.
Мухлиси №1 VOC-ҳои дорои гази ихроҷшударо тавассути майдони a даванда, ки минтақаи адсорбсия аст, меронад. Маводҳои гуногуни адсорбсияро дар даванда мувофиқи ҳадафҳои гуногун пур кардан мумкин аст. Минтақаи VOC-ҳои адсорбшуда ба минтақаи b барои десорбсия бо гардиши даванда меояд. Ҷараёни ҳарорати баланди ҳаво тавассути интиқоли гармӣ 1 VOC-ҳои дар даванда адсорбшударо десорб мекунад ва тавассути интиқоли гармӣ 2 ба ҳарорати оташгиранда мерасад ва сипас ба камераи сӯзиши каталитикӣ барои реаксияи оксидшавии каталитикӣ дохил мешавад. Азбаски даванда пас аз десорбсия бояд адсорб карда шавад, дар паҳлӯи минтақаи десорбсия майдони хунуккунӣ c гузошта мешавад, то тавассути ҳаво хунук карда шавад ва ҳавои гарми хунукшуда барои десорбсия тавассути интиқоли гармӣ 1 ҳавои гарм мешавад.
Барои истеҳсоли чипҳои ҷорӣ, саноати панели LCD, саноати нимноқилҳо, саноати полиграфӣ, саноати пӯшиш ва дигар соҳаҳои истеҳсоли саноатӣ. Усули истеҳсоли собити он бояд миқдори зиёди ҳалкунандаҳои органикиро истифода барад, ки ҳамчун агенти тозакунӣ, фоторезист, моеъи тозакунӣ, ҳалкунанда ва ғайра истифода мешавад, дар ин раванд миқдори зиёди партовҳои органикӣ ба вуҷуд меояд, ин гази партовҳои органикӣ ҳаҷми зиёди ҳаво, консентратсияи пасти гази партов доранд, аз ин рӯ барои самаранок коркард кардани ин намуди гази партовҳои дорои ҷузъҳои VOCs, усули самараноки консентратсияи зеолит ва ротатсия мавҷуд аст.
Диапазони татбиқи консентратсияи гардиши зеолит + системаҳои сӯзиши каталитикӣ:
Консентратсияи гардиши зеолит ва системаҳои сӯзиши каталитикӣ доираи васеи барномаҳо доранд, ки доираи васеи соҳаҳо ва шароити коркарди газҳои ихроҷшударо фаро мегиранд. Ин технологияи инноватсионӣ асосан дар шароити коркарди гази партов бо консентратсияи паст ва ҳаҷми зиёди ҳаво истифода мешавад ва барои барномаҳои гуногуни саноатӣ мувофиқ аст.
Яке аз бартариҳои асосии консентратсияи ротори зеолит қобилияти коркарди газҳои партовҳоест, ки дар таркибаш галогенҳо ба монанди S, N, Cl, F ва ғайра надоранд. Агар ин ҷузъҳо мавҷуд бошанд, онҳоро дар марҳилаи коркарди пеш аз сӯзиш коркард кардан мумкин аст, то боварӣ ҳосил кунад, ки пас аз раванди сӯзишворӣ ҷузъҳои нави гази ихроҷшуда тавлид нашаванд.
Илова бар ин, нуқтаи ҷӯшидани гази ихроҷшуда наметавонад хеле баланд бошад, то бо истифода аз ин система самаранок коркард карда шавад. Агар нуқтаи ҷӯшиш аз 300°С зиёд бошад ва ба ҳавои гарм дучор шавад, партовҳои органикие, ки дар ҷумбонидаи молекулавии зеолит адсорб карда шудааст, муддати тӯлонӣ десорбция намешавад ва ба самаранокии раванди коркард таъсир мерасонад.
Ин технологияи пешрафта барои соҳаҳои гуногуни саноат, аз ҷумла корхонаҳои кимиёвӣ, иншооти рангубор, ширкатҳои фармасевтӣ, корхонаҳои электроника, истеҳсолкунандагони мебел, ширкатҳои бастабандӣ ва полиграфӣ ва иншооти рангубор мувофиқ аст. Он маҳлулҳои органикӣ ва партовҳои газҳои органикиро аз ин соҳаҳои гуногун самаранок коркард мекунад ва онро барои ширкатҳое, ки мехоҳанд равандҳои коркарди гази партовҳои худро беҳтар созанд, як ҳалли ҳамаҷониба ва арзишманд месозад.
Қобили зикр аст, ки газҳои партовҳо метавонанд аз ҷониби цеолитҳо адсорб карда шаванд ва сипас десорб карда шаванд, ки онҳоро барои табобат номзадҳои мувофиқ мегардонанд. Аммо, агар гази ихроҷшуда S, N, Cl, F ва ҷузъҳои дигар дошта бошад, пас аз сӯзиш ифлоскунандаи дуюмдараҷа ба вуҷуд меояд ва он барои коркарди сӯзиши каталитикӣ мувофиқ нест.
Хулоса, консентратсияи гардиши зеолит ва системаҳои сӯзиши каталитикӣ доираи васеи барномаҳо доранд ва барои коркарди гази партовҳои VOC дар соҳаҳои мухталиф ҳалли боэътимод ва муассир пешниҳод мекунанд. Қобилияти он барои коркарди ҳаҷми баланди ҳаво ва консентратсияи паст онро як дороии арзишманд ҳангоми ҷустуҷӯи беҳтар кардани равандҳои коркарди ихроҷ мегардад.