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    沸石轉輪高溫再生

    目前,沸石轉輪吸附工藝在大風量、低濃度有機廢氣治理上得到普遍認可,越來越多企業使用沸石轉輪吸附工藝凈化處理VOCs。隨著應用的廣泛,有機廢氣中的高沸點有機物對沸石轉輪的性能影響也顯現出來,本文主要介紹高沸點有機物對沸石轉輪的影響以及沸石轉輪再生方式。

    根據國內外沸石轉輪生產廠家的經驗,在再生溫度(180~200℃)下不能脫附的物質被稱作高沸點物質,通常包含沸點超過220℃的VOCs、飽和蒸氣壓在20Pa以下(20℃)的VOCs、沸點在170~220℃且飽和蒸氣壓在100Pa以下(20℃)的VOCs。

    沸石吸附轉輪處理含有高沸點VOCs物質時,如果脫附熱容量不足、未能將吸附在沸石上的VOCs充分脫附,會使得離脫附端蓄積殘留,工作時間長了產生聚合現象。隨著高沸點物質在沸石轉輪中的蓄積,則會有沸石轉輪燜燃的風險。根據研究,發生燜燃的沸石轉輪系統由于長期運行,其轉輪內部積聚了較高濃度的高沸點物質。高沸點有機物蓄積在沸石轉輪中,若沸石轉輪系統的PLC等自控監控系統出現異常(例如:脫附溫度控制異常),則此種情況下沸石轉輪燜燃的風險將會增大。

     

    降低高沸點物質對沸石轉輪影響的措施:

    (1)源頭控制

    若采用沸石轉輪工藝進行有機廢氣治理,則需要對原輔材料中有機廢氣成分進行嚴密分析與檢測。嚴格控制高沸點有機物質進入沸石轉輪,必要時需要針對高沸點有機物進行替代。對生產過程中易產生高沸點有機物的工段(例如:烘干室的廢氣)不建議直接引入沸石轉輪中,建議通過一定的預處理系統后再引入沸石轉輪中或直接引入沸石轉輪后置的熱氧化系統中。

    (2)高溫再生

    若引入沸石轉輪的廢氣組分中含有高沸點物質,則沸石轉輪要選擇定期高溫再生型。根據《HJ 2026-2013 吸附法工業有機廢氣治理工程技術規范》規定:對于可再生工藝,應定期對吸附劑動態吸附量進行檢測,當動態吸附量降低至設計值的80%時宜更換吸附劑。對于沸石轉輪而言,此規定則是判定進行高溫再生的一個重要參考。當沸石轉輪吸附效率明顯下降或者動態吸附容量下降至設計值的80%時,需要對沸石轉輪進行高溫再生(300±5℃),這樣脫附出口溫度可達到200℃,實現高沸點物質的有效脫附。

    把脫附再生溫度從180~200℃升溫到300℃,升溫時間至少需要3小時,絕對不能進行急速升溫。脫附再生風速必須在1.5m/s以上。轉輪脫附區溫度是成高低溫梯度分布的,如果風速過低,導致未再生徹底的高沸點物質驅趕至沸石轉輪低溫側并產生富集,長時間富集,轉輪有悶燃的風險。為了充分提高再生出口溫度,讓有機物有效脫附,轉輪轉速設定為1~2rph。

    沸石轉輪高溫再生可有效的解吸蓄積再沸石轉輪中的高沸點有機物,恢復沸石轉輪的有效吸附孔道。采用300℃連續再生方式,可以有效的解決因高沸點VOCs不完全脫附所產生的分子篩吸附轉輪性能劣化問題。沸石轉輪高溫脫附操作存在一定的安全風險。企業進行沸石轉輪高溫再生時,需要制定相應的操作規程與應急預案。

    含有高沸點有機物的廢氣若采用沸石轉輪處理工藝,沸石轉輪的凈化效率將會衰減下降、后置熱氧化設備的輔助燃料消耗量將增加。隨著高沸點有機物在沸石轉輪的蓄積,沸石轉輪存在燜燃的風險。因此對于采用沸石轉輪工藝處理含高沸點有機物的廢氣,需要對廢氣的高沸點組分進行檢測與分析,從源頭控制、增加活性炭或冷凝器等預處理裝置、并且采用高溫再生型沸石轉輪進行定期高溫再生,可有效的降低高沸點有機物對沸石轉輪的影響。

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