沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的原理和組成

 

1.沸石分子篩的性能***點(diǎn):

 

沸石分子篩是硅鋁酸鹽的一種微孔晶體，由硅氧四面體和鋁氧四面體通過共享氧原子相互連接形成骨架結(jié)構(gòu)，表面為固體骨架，內(nèi)部為微孔篩結(jié)構(gòu)。內(nèi)腔之間有相互連通的通道，這些通道具有相同的孔徑和非常均勻的分布。分子篩可以根據(jù)其內(nèi)部空腔的***小選擇性吸附分子。沸石分子篩具有較***的比表面積(300 ~ 1000 m2/g)，其內(nèi)部孔隙具有較強(qiáng)的庫侖場和極性。因此對吸附質(zhì)分子有很強(qiáng)的吸附能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類型的吸附劑。即使在較高的溫度和較低的吸附質(zhì)分壓(或濃度)下，它仍具有較高的吸附能力，是一種高性能的分離吸附材料。

 

通過對沸石分子篩表面進(jìn)行改性，去除晶體中的鋁原子，可以消除沸石分子篩的親水性，從而形成疏水性沸石分子篩。它既有一般沸石分子篩的共性，又能在相對濕度達(dá)到80%時保持幾乎不吸水。即使對于含水的空氣，也能選擇性吸附所需物質(zhì)，吸附量幾乎不受影響。疏水性沸石由無機(jī)氧化物組成，不燃。在900℃煅燒2小時后，其結(jié)晶度保持不變，因此其熱穩(wěn)定性極高。可反復(fù)加熱，實(shí)現(xiàn)脫附再生，使用壽命長。

 

2.沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)的原理和組成

 

沸石轉(zhuǎn)輪濃縮系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是吸附輪(轉(zhuǎn)輪)。轉(zhuǎn)輪由疏水性沸石吸附介質(zhì)和陶瓷纖維制成波紋狀膜，然后卷成蜂窩圓柱形框架結(jié)構(gòu)，框架內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)軸承。轉(zhuǎn)輪的機(jī)械結(jié)構(gòu)上裝有由抗VOCs腐蝕和耐高溫材料制成的氣體墊片，將轉(zhuǎn)輪分為三個區(qū)域:吸附處理區(qū)、再生脫附區(qū)和冷卻區(qū)。

 

整套設(shè)備主要由廢氣過濾器、沸石轉(zhuǎn)輪、排氣扇、RTO焚燒系統(tǒng)、換熱器和自動控制系統(tǒng)等部分組成。

 

目前***的單沸石轉(zhuǎn)輪可處理廢氣高達(dá)10萬m3/h，可使廢氣中VOCs濃度提高5-20倍。

 

當(dāng)待處理的空氣(含溶劑)通過沸石轉(zhuǎn)輪時，空氣流中的揮發(fā)性有機(jī)化合物被疏水性沸石吸附。然后干凈的空氣通過轉(zhuǎn)輪排入***氣。

 

沸石轉(zhuǎn)輪保持旋轉(zhuǎn)，吸附的揮發(fā)性有機(jī)化合物轉(zhuǎn)移到脫附區(qū)。在脫附區(qū)，吸附在沸石轉(zhuǎn)輪上的揮發(fā)性有機(jī)化合物被加熱氣流脫附，加熱氣流占總處理風(fēng)量的5~10%。之后，脫附的轉(zhuǎn)輪被轉(zhuǎn)移回處理區(qū)。

 

一般濃縮的VOCs會被輸送到氧化燃燒系統(tǒng)，VOCs會分解成水蒸氣和二氧化碳。揮發(fā)性有機(jī)化合物的能量用于氧化(燃燒)過程，從而進(jìn)一步減少所需的燃料

 

3.免維護(hù)自清潔無泄漏

 

沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)是由沸石等有機(jī)材料合成的波紋狀礦物纖維基材，具有物理完整性、硬度和足夠的柔韌性，能承受較高的熱應(yīng)力。此外，沸石轉(zhuǎn)輪可承受高達(dá)593.33°C的高溫，通過轉(zhuǎn)輪蜂窩的氣流均勻低速，壓降很低(低于300Pa)。

 

系統(tǒng)運(yùn)動部件少，無吸附劑磨損，可長時間連續(xù)運(yùn)行，保證輸出穩(wěn)定。裝有轉(zhuǎn)輪的密封圈摩擦系數(shù)極小，完全可以避免泄漏。

 

還可以在系統(tǒng)中增加一個熱交換器來預(yù)熱濃縮的揮發(fā)性有機(jī)化合物，從而為沸石轉(zhuǎn)輪提供脫附所需的熱量，提高燃料效率。