用于廢氣處理的沸石轉輪設備在結構和功能上可分為三部分:轉輪前預處理部分、沸石轉輪濃縮部分和廢氣燃燒室部分。
一、轉輪前的預處理部分。轉輪前預處理分為溫濕度控制和過濾。溫濕度控制主要針對涂裝車間噴漆室低溫高濕的特點。采用溫濕度控制,提升空氣進入轉輪前的溫度,降低空氣的水分含量,達到轉輪較佳的吸附溫度和濕度。在過濾部分,通過不同等級過濾器的聯(lián)合作用,去掉進入轉輪的大顆粒,使轉輪能夠處理VOCs。
二、沸石轉輪濃縮部分。沸石轉輪根據(jù)其功能分為三個區(qū)域,即吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū)。驅動電機通過鏈傳動帶動轉輪轉動,通過調(diào)節(jié)轉輪的轉速來調(diào)節(jié)沸石轉輪的處理速率。吸附區(qū)過濾來自車間的廢氣,利用沸石轉輪的吸附能力吸附轉輪內(nèi)廢氣中的苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、異丙醇和醚類,標準氣體過濾后直接排放;轉輪內(nèi)沸石分子與VOCs分子之間的靜電引力在轉輪脫附區(qū)200℃左右的高溫風反吹作用下被破壞。VOCs濃縮成高濃度氣體,是原來的5~20倍。在冷卻區(qū),轉輪的溫度由低溫風冷卻,用于下一階段的廢氣吸附。
三、廢氣燃燒室。為VOCs裂解提供了750℃~800℃的高溫環(huán)境。在高溫環(huán)境下,VOCs和氧氣發(fā)生氧化反應,生成二氧化碳和水,釋放出大量的熱量。目前市場上常見的有三種類型:TAR、床式RTO、轉輪式RTO,綜合考慮現(xiàn)場廢氣量、廢氣濃度、后期熱需求、現(xiàn)場及后期運行維護成本進行選擇。
沸石轉輪濃縮系統(tǒng)在處理大風量低濃度廢氣、連續(xù)運行、速率穩(wěn)定和廢氣排放方面具有良好的技術優(yōu)點。轉輪還具有壓力損失低、無吸附損失、可動部件少的優(yōu)點。轉輪后面是無機蜂窩狀疏水沸石,也能處理高溫下的揮發(fā)性有機氣體。
VOCs廢氣通過疏水性沸石濃縮輪后,可以地吸附在沸石上,從而達到去掉的目的。沸石吸附揮發(fā)性有機化合物的清潔氣體通過煙囪直接排放到大氣中,轉輪以每小時1-6轉的速度連續(xù)轉輪,同時吸附的揮發(fā)性有機化合物被輸送到脫附區(qū)。在脫附區(qū),用一小股熱氣流脫附揮發(fā)性有機化合物,脫附后的沸石轉輪轉輪到吸附區(qū),連續(xù)吸附揮發(fā)性有機氣體。脫附后的濃縮有機廢氣送入焚燒爐燃燒,轉化為二氧化碳和水蒸氣,排入大氣。
對大風量中濃度低于800ppm、溫度低于40℃的VOCs氣體進行處理,在轉輪中被沸石吸附,干凈的尾氣通過系統(tǒng)吸變頻風機排入大氣。吸附器為立式轉輪(CTR),可提供大量的氣體接觸沸石表面積,轉輪以1~6轉/分鐘的速度連續(xù)轉輪。揮發(fā)性有機化合物的去掉率不錯。轉輪中的VOCs(揮發(fā)性有機化合物)被濃縮到飽和沸石區(qū),然后被換熱器提供的熱流(約200℃)脫附。脫附后,揮發(fā)性有機化合物被轉輪到冷卻區(qū),通過常溫吹氣冷卻到常溫,然后轉輪到吸附濃縮區(qū)。
用高濃度揮發(fā)性有機化合物(揮發(fā)性有機化合物)脫附的氣流被泵送到循環(huán)焚燒爐(RTO)進行燃燒和焚燒處理,清潔的CO2(g)和H2O(g)被排放到大氣中。燃燒室中的高溫氣流被導出至氣-氣換熱器,與常溫空氣進行熱交換,升溫至脫附溫度的熱流進行脫附,以節(jié)約能源。排放VOCs的工業(yè)行業(yè)包括:石油化工、精細化工、噴涂、包裝印刷、半導體及電子產(chǎn)品制造、人造板及木制家具制造、皮革、漆包線、制鞋、涂料、油墨、粘合劑生產(chǎn)、金屬鑄造等。各行業(yè)產(chǎn)生的VOCs常見成分有烴類、苯系物、醇類、酮類、酚類、酯類、胺類、腈類等。