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。