Aktiivihiilen adsorptiolaitteet

1. Adsorption ja desorption tärkeimmät muodot

Adsorptio on prosessi, jossa adsorbentit keräävät tai kondensoivat yhden tai useamman komponentin kaasuseoksessa pinnalle erotuksen saavuttamiseksi. Yleisesti käytettyjä adsorbentteja ovat rakeinen aktiivihiili, kennoaktiivihiili, aktiivihiilikuituhuopa, kennozeoliitti, zeoliittipyörä jne. Adsorptiomenetelmän puhdistustehokkuus on hieman yli 90 %. Nykyisten päästöstandardien mukaan se käsittelee yleensä jätekaasua, jonka pitoisuus on alle 800 mg/m³ ja jonka lämpötila on alle 40 °C.

Pilarillinen aktiivihiili	Hunajakenno aktiivihiili	Aktiivihiilikuituhuopa
Rakeinen zeoliitti	Hunajakenno zeoliitti	Zeoliitti pyörä

Desorptio on adsorptioaineen regenerointia, jolla tarkoitetaan prosessia, jossa adsorbaatti erotetaan adsorptioaineesta korkean lämpötilan höyryllä, kuumakaasuhuuhtelulla ja paineen alentamisella.

2. Zeoliittipyörän adsorptioperiaate

Zeoliittiadsorptiopyöräkokoonpano (kasetti) on keskilaakeri ja laakerin ympärillä oleva pyöreä tukikehys, joka tukee roottoria. Roottori on valmistettu zeoliittiadsorptioväliaineesta ja keraamisesta kuidusta. Pyörässä on tiiviste käsitellyn pakokaasun ja käsittelyn jälkeen vapautuvan puhtaan kaasun erottamiseksi. Materiaali on valmistettu pehmeästä materiaalista (yleensä pii), jonka on kestettävä VOCS-syövyttävyys ja korkeita käyttölämpötiloja. Tiiviste erottaa hunajakenno-zeoliittiadsorptiopyöräkokoonpanon perusadsorptioalueeksi (Adsorptioalue) ja regeneraatio- ja desorptiovyöhykkeeksi (Regeneraatiovyöhyke; desorptioalue). Pyörän adsorptiokäsittelykapasiteetin parantamiseksi on kuitenkin yleistä lisätä eristysjäähdytysvyöhyke (jäähdytysvyöhyke tai tyhjennysvyöhyke) kahteen ensimmäiseen vyöhykkeeseen. Yleensä adsorptioalue on suurempi, kun taas desorptiovyöhyke ja jäähdytysvyöhyke ovat kaksi pienempää käsittelypuolta, joiden pinta-alat ovat yhtä suuret. Joskus se voidaan jakaa sarjavyöhykkeisiin erityistarpeita varten; ja adsorptiopyörää käyttää joukko sähkökäyttöisiä laitteita pyörän pyörittämiseen, joten pyörän nopeus voi vaihdella hoidon aikana ja se voi ohjata kykyä pyöriä 2-6 kertaa tunnissa.

Sen jälkeen kun tehtaan päästöt VOC-päästöt tulevat järjestelmään, ensimmäinen vaihe on kulkea hydrofobisesta zeoliitista koostuvan roottorin läpi, ja VOC-saasteet adsorboidaan ensin roottoriin. desorptioprosessin toinen vaihe on ohjata jäähdytysvyöhykkeellä käsitelty jätekaasu (noin 180 - 250 °C), joka on esilämmitetty lämmönvaihdon jälkeen takapään polttojärjestelmän kanssa, roottoriin orgaanisen aineen desorboimiseksi korkeassa lämpötilassa. Tällä hetkellä ulosvirtauksen epäpuhtauspitoisuus voidaan säätää noin 5-20-kertaiseksi sisäänvirtaavan jätekaasun pitoisuuteen verrattuna ja desorboitunut orgaaninen aines voidaan polttaa yli 700 °C:n lämpötilassa kolmannessa vaiheessa tai kondensoida talteenottoa ja uudelleenkäyttöä varten. Tämä voi pienentää myöhemmän jätekaasun käsittelyyksikön kokoa, käyttökustannuksia ja alkulaitteita.

Zeoliittipyörän käsittelyyksiköt ovat seuraavat:

Zeoliittipyörän runko koostuu tietyistä kiinteistä substraateista, jotka on päällystetty kerroksella adsorbenttijauhetta. Alusta on valmistettu keraamisesta, lasista tai aktiivihiilikuidusta sintraamalla. Keraaminen kuitu on laajimmin käytetty sen korkean lämpötilan kestävyyden, korkean lämpöstabiilisuuden, pestävän, syttymättömyyden sekä hapon ja alkalin kestävyyden vuoksi. Adsorbentin tyyppi vaihtelee käsiteltävän kaasukoostumuksen mukaan. Yleensä voidaan käyttää aktiivihiiltä, ​​zeoliittia jne. Pyörän paksuus on yleensä 25-45 cm.

Zeoliittipyörän matriisi on keraaminen kuitupinta, joka on päällystetty adsorbenttikerroksella, yleensä aktiivihiilellä tai hydrofobisella zeoliittikerroksella, jolloin muodostuu hunajakennon muotoinen pyöreä pyörä, joka on jaettu kahteen alueeseen, nimittäin adsorptiokäsittelyalueeseen sekä regeneraatio- ja desorptioalueeseen. Pyörän adsorptiokyvyn parantamiseksi kuitenkin joskus suunnitellaan jäähdytysalue näiden kahden alueen väliin. Yleensä adsorptioalue on suurempi, ja desorptioalue ja jäähdytysalue ovat kaksi pienempää samanpintaista käsittelyaluetta.

Lämmöntalteenottolaitteet: VOC-yhdisteiden palamisen tai hapetuksen jälkeen puhtaan ilman lämpötila on jopa 500-700 ℃. Tämä osa ilmasta otetaan talteen lämmönvaihtimen kautta lämpöenergian talteenottamiseksi. Samalla puhtaan ilman lämpötilaa lasketaan ja ohjataan sitten roottorin desorptioalueelle desorptiota varten. Jos lämpötila on liian korkea, roottori voi palaa. Siksi roottoriin tuleva lämpötila ei saa olla liian korkea. Yleensä asennetaan kaksivaiheinen lämmöntalteenottolaitteisto ja puhallin lisätään tuottamaan raitista ilmaa ja sekoittamaan se poltetun ilman kanssa desorptiolämpötilan säätämiseksi välillä 180-220 ℃. VOC-jätekaasun käsittelemiseksi zeoliitin adsorptiopitoisuuden roottorin polttojärjestelmän lisäksi pakokaasun ulostuloon asennetaan lauhdutin, joka ohjaa ja käsittelee korkean kiehumispisteen VOC-yhdisteitä (kuten MEA, BDG, DMSO).

3. Lauhteen talteenoton periaate ennen aktiivihiilen adsorptiota ja sen jälkeen

Jätekaasu kerätään talteen keräysjärjestelmässä ja menee adsorptiolaitteeseen käsittelyä varten.

Adsorption aikana ilmavirta tulee adsorptiopetiin kerroksen alaosasta ja adsorption jälkeinen puhdas pakokaasu poistuu pakoputken kautta. Kun adsorptio saavuttaa asetetun ajan, se siirtyy desorptiovaiheeseen. Desorption aikana kyllästetty höyry tulee adsorptiopetiin ja petiin adsorboitunut liuotin poistuu adsorptiopedistä vesihöyryn mukana ja menee jäähdyttimeen.

Lauhde jäähdytetään alle 40°C:een, kondensoitumaton kaasu palaa puhaltimen etuosaan uudelleenadsorptiota varten, ja liuotin ja kondensoitunut vesi tulevat liuottimen varastosäiliöön väliaikaista varastointia varten.

Prosessivaatimusten mukaan desorptioaika ja jaksottainen aika automaattisen toiminnan aikana voidaan asettaa kosketusnäytön kautta, ja adsorptioaika on yhtä suuri kuin desorptioajan ja odotusajan summa.

Laitteet toimivat automaattisesti ilman päivystävän henkilöstön tarvetta. Sähköinen ohjausjärjestelmä voidaan asentaa paikan päälle tai keskusvalvomoon. Huoltotyömäärä on suhteellisen pieni.

4. Johdatus adsorptiojärjestelmään

a. Pakokaasujen esikäsittely

Suunnittelueritelmien vaatimusten mukaisesti suunnitellaan ja asennetaan hätäpäästökanava. Päästötilaa valvoo tuotantopaja, joka toimii suorana pakokaasupäästökanavana onnettomuuden tai laitteiston huollon sattuessa.

b Adsorptio

Pakokaasut lähetetään aktiivihiiliadsorberiin ilmanottopuhaltimen avulla. Van der Waalsin voiman vaikutuksesta aktiivihiilen mikrohuokoset sitovat pakokaasun orgaanisen liuottimen ja adsorboivat sen. Kun aktiivihiili on kyllästetty adsorptiolla, se regeneroidaan. Pakokaasu puhdistetaan aktiivihiilen adsorptiolla ja poistetaan sitten puhtaasti.

Adsorptiosäiliön tekniset tiedot ja adsorptioaineen latausmäärä on suunniteltu ilmatilavuuden mukaan varmistamaan tietty kaasun nopeus ja viipymäaika, jotta adsorptioaine voi tehokkaasti ja täysin absorboida orgaanisen liuottimen jättökaasussa. Adsorptiosäiliö toimii vuorotellen, ja PLC-automaattinen ohjausjärjestelmä vaihtaa adsorptiosäiliön toimintatilan automaattisesti suorittamaan vuorotellen kolme prosessia: adsorptio, desorptio, jäähdytys ja kuivaus ja niin edelleen.

5. Prosessin valinta

Käsittelyprosessi valitaan jätekaasun lähteen, ominaisuuksien (koostumus, pitoisuus, lämpötila, kosteus), ilmatilavuuden ja muiden tekijöiden kattavan analysoinnin jälkeen. Yleisiä käsittelymenetelmiä suuritilavuuksisten, pienipitoisuuksien orgaanisten jätekaasujen käsittelemiseksi ovat:

1) Zeoliitin adsorptio, kuumakaasun tyhjennysregenerointi - katalyyttinen poltto tai korkean lämpötilan poltto.

2) Aktiivihiilen adsorptio, vesihöyryn tai kuuman kaasun regenerointi - kondensaation talteenotto.

3) Aktiivihiilen adsorptio, kuumakaasun tyhjennysregenerointi - katalyyttinen poltto.

Adsorptio- ja desorptioprosessin vuokaavio	Desorptiopolttoprosessin vuokaavio	Adsorptio katalyyttinen polttokäsittely laitteet rappaukset