蜂窩沸石催化燃燒原理

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一、蜂窩沸石催化燃燒的原理‌主要包括吸附、脫附和催化燃燒三個步驟。
‌吸附過程‌：大風量、低濃度的有機廢氣通過蜂窩沸石轉輪時，廢氣中的VOCs（揮發性有機化合物）被沸石吸附劑吸附，從而凈化廢氣。吸附劑通常采用蜂窩狀沸石轉輪，這種結構能夠高效地吸附VOCs，并且壓降低，濃縮倍數高，運行能耗低‌。
‌脫附過程‌：當沸石轉輪吸附飽和后，將其轉到脫附區域，使用180~220℃的高溫空氣進行脫附，使VOCs從沸石中釋放出來。脫附后的高濃度有機廢氣進入催化燃燒設備‌。
‌催化燃燒過程‌：脫附后的高濃度有機廢氣進入催化燃燒設備，通過電加熱升溫至300多℃，在催化劑的作用下，有機廢氣被氧化分解成二氧化碳和水。這個過程釋放的熱量可以通過熱交換器回收利用，用于沸石轉輪的脫附再生，實現熱能循環利用，節能環保。
二、應用范圍和特點
該技術主要適用于大風量、低濃度的VOCs廢氣治理，如涂裝行業、油墨印刷、橡膠行業等。其特點包括：
‌高吸附和脫附效率‌：吸附效率可達90%，脫附效率高‌。
‌低能耗‌：沸石轉輪吸附VOCs產生的壓降低，運行能耗低。
‌模塊化設計‌：維護方便，使用壽命長，維護成本低。
‌安全穩定‌：沸石不燃，安全性能高‌。
三、轉輪常用吸附劑
吸附材料是轉輪技術的核心，常用的有活性炭和沸石分子篩兩種活性炭有豐富的微孔，較大的比表面積，吸附能力強，速度快，被廣泛用于轉輪技術中活性炭作為吸附劑處理廢氣時，其吸附容量大，成本低，但是其孔道易堵塞，并且活性炭本身具有定的可燃性，在脫附時易著火，會構成定的安全隱患，不符合安全生產的要求，在實際的應用中會受到影響沸石分子篩是一種具有特定骨架結構的結晶鋁硅酸金屬鹽的水合物材料，化學通式為:Mx/m[(AI02)X(Si02)y]zH2O其中代表陽離子，表示其價態數，表示水合數， X是整數，改結構被活化后，里頭的水分子會消失，剩下的成分就會自動形成籠形結構，孔徑為-10沸石分子篩其選擇吸附能力主要得力于規整的結構沸石分子篩孔徑排列規則，分布均勻，選擇吸附性主要是因為不同沸石的孔徑大小不同。
四、催化燃燒過程
催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的有機廢氣先通過熱交換器預熱到200℃- 400℃ ,再進入燃燒室，通過催化劑床時，碳氫化合物的分子和混合氣體中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應的活化能，碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化，產生二氧化碳和水。
五、沸石轉輪濃縮催化燃燒技術的基本構思
采用吸附分離法對低濃度、大風量工業廢氣中的 VOCs 進行分離濃縮對濃縮后的高濃度、小風量的污染空氣采用燃燒法進行分解凈化，通稱吸附分離濃縮+燃燒分解凈化法。具有蜂窩狀結構的吸附轉輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個區的殼體中，在調速馬達的驅動下以每小3-8轉的速度緩慢回轉吸附、再生、冷卻三個區分別與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風道相連接。而且，為了防止各個區之間竄風及吸附轉輪的圓周與殼體之間的空氣泄漏，各個區的分隔板與吸附轉輪之間、吸附轉輪的圓周與殼體之間均裝有耐高溫、耐熔劑的氟橡膠密封材料。
六、轉輪吸附濃縮催化燃燒工藝流程
1號風機帶動含 VOCs 廢氣經過轉輪a區域，a區域為吸附區，根據不同的目標物可在轉輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區域隨轉輪轉動來到 b區域進行脫附,并流經傳熱高溫氣流將吸附于轉輪上的VOCs脫附下，并經過傳熱達到起燃溫度，隨后進入催化燃燒進行催化氧化反應。由于轉輪脫附之后又要進行吸附，所以在脫附區域旁邊設冷卻區域，以空氣進行冷卻，冷卻之后的溫空氣經傳熱變成脫附用熱空氣催化燃燒反應之后的熱氣流將部分傳遞給傳熱后排至空氣。
七、轉輪吸附濃縮一催化燃燒工藝特點
(1) 吸附區旁路內循環的建立。當廢氣經過吸附區吸附后不達標，進入旁路內循環，再次進行吸附處理。此旁路內循環的基本思路為消滅現有污染再吸納新的污染。
(2) 冷卻風旁路建立。在工況十分復雜的情況下，VOCs濃度有可能陡然升高，此時將部分冷卻風引人到吸附區以降低脫附風量，同時在傳熱后補充新風，以維系進入催化反應器的風在預設范圍以內此旁路的基本思想是以新風對高濃度 VOCs 進行稀釋，因而從效果上看，此法也會延長治理時間
八、工作原理
1.先用沸石模塊對揮發性有機廢氣(VOCs)進行吸附、壓縮，提高濃度;
2.把高濃度的廢氣分子脫附后送入催化氧化爐進行無焰燃燒，分解成CO2和H2O，達到對有機廢氣凈化的目的。
九、性能特點
1. 凈化效率高，可達95%以上；
2. 選擇性吸附、防水、耐高溫、吸附均勻、脫附效率高；
3. 可高溫脫附，對部分易聚合物可高溫分解；
4. 安全性高，脫附徹底無溶劑殘留，同時材料本身為無機材料，杜絕著火隱患；
5. 選用特殊成型的蜂窩沸石分子篩作為吸附材料，吸附劑壽命長，吸附系統阻力小；
6. 可同時去除多種有機污染物，具有工藝流程簡單、設備緊湊、運行可靠等優點；
7. 具有運行費用低的優點，其熱回收效率一般可達95%以上；
8. PLC控制柜模塊智能化控制，多點觸控，遠程化控制，人性化操作界面；
9. 整個過程無廢水產生，凈化過程不產生NOX等二次污染。
十、適用范圍
1. 適用于常溫、大風量、中低濃度，易揮發的有機廢氣，包括一些有機溶劑如苯類、酮類、醛類、醚類、烷烴及其混合類等；
2. 廢氣中含有氮、硫、氯等雜質的排氣處理等；
3.各種噴漆車間、印刷車間、鋁型材生產、鍍膜加工、電子制品制造、半導體集成電路、液晶顯示屏（LCD）制造、鋰離子電池制造、樹脂、橡膠、輪胎等制品生產過程的排氣處理。