沸石转轮吸附原理

VOCs的种类繁多、成分复杂、性质各异，在很多情况下采用一种净化技术往往难以达到治理要求，而且也不经济。利用不同单元的废气治理技术的优势，采用组合的废气治理工艺，不仅可以满足排放要求，而且可以降低净化设备的运行费用。

因此，在有机废气治理中，采用两种或多种净化技术的组合工艺近年来得到了迅速发展。

沸石转轮吸附浓缩技术就是针对低浓度VOCs的治理而发展起来的一种新技术，与焚烧技术（催化燃烧或高温焚烧）或冷凝技术进行组合，形成了“沸石转轮吸附浓缩+焚烧技术”和“沸石转轮吸附浓缩+冷凝回收技术”。

低浓度、大风量的VOCs排放在目前我国的有机废气污染中占了很大的比例，吸附浓缩技术是低浓度废气治理中为经济有效的技术途径，从一些大型和较大型企业的经营情况分析，吸附浓缩-催化燃烧集成技术所占比例大，占到全部项目数量的50%以上。之前主要采用的是“固定床吸附浓缩+催化燃烧技术”，近十多年来在我国的工业VOCs净化中占有主导地位，但经过多年来的运行实践，该工艺存在一些明显的缺陷：

1）之前主要采用活性炭材料（蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维）作为吸附剂，而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差，当再生热气流的温度达到100℃以上时，吸附床容易着火。

2）采用热气流吹扫再生活性炭，因为再生温度低，当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能脱附，会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于存在安全性问题，通常的再生温度不能超过120℃。因此对于沸点120℃的有机物，如苯等则不能利用该工艺进行净化。

3）通常活性炭具有很强的吸水能力，当废气湿度较高（超过60%）时，对有机物的净化能力将会迅速下降，在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。




鉴于以上存在的问题，在吸附浓缩工艺中，国外主要采用疏水型蜂窝分子筛（蜂窝沸石）作为吸附剂，移动式的沸石转轮作为吸附装置。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比，具有一些明显的优势：

1）采用沸石作为吸附剂，安全性能好，采用热气流再生时不易发生着火现象；

2）采用沸石作为吸附剂，再生温度可以提高，适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化；

3）设备阻力低，运行成本低；

4）吸附后尾气中有机污染物的浓度稳定，便于控制；

5）设备体积和占地面积小。


硅铝分子筛本身是一类强极性物质，对空气中的水分具有的选择性吸附能力。采用沸石作为吸附剂，关键在于沸石的疏水改性技术可以提高其对有机化合物的选择性吸附能力。经过近年来的不断努力，我国在疏水型蜂窝分子筛的生产技术上已经取得了突破，打破了美、日等在该技术上的垄断。由于我国的应用市场广泛，因此沸石转轮吸附浓缩技术在今后将会成为国内低浓度VOCs治理的关键技术。