树脂吸附脱附
概述:树(shù)脂吸附脱附+冷(lěng)凝回收技术是将吸附法和冷(lěng)凝法相结合的一种VOCs有机废气处理技术,该技(jì)术充(chōng)分(fèn)发挥了两(liǎng)者的优点(diǎn),具有净化效(xiào)率高、处理指标(biāo)稳定、树脂损耗(hào)少、使用寿命长(zhǎng)、高(gāo)效能低损(sǔn)耗的特点(diǎn),处理(lǐ)成本低于(yú)活性炭吸附回收技术。
树脂吸附技术要求
一、基(jī)本要求:
1.1 树脂吸(xī)附处理技术适用于处理(lǐ)中、低风量(liàng)有机废气(qì),其中的(de)有机物沸点宜小于150℃,且常温下为液态。
1.2 进入吸附(fù)装置(zhì)的废气风量宜低于10000m³/h;
1.3 进入吸附(fù)装(zhuāng)置(zhì)的废气温度宜低于40℃。
1.4 进入吸附装(zhuāng)置的颗粒物含量(liàng)宜低(dī)于(yú)1mg/m³。
1.5 目前(qián)在我国(guó)吸附树脂的(de)生产技(jì)术也已经有了一定的(de)提高,但各个厂家、不同型(xíng)号的产品参(cān)差不(bú)齐,性能差(chà)别大。在此规定(dìng)吸附树脂的BET比表(biǎo)面积应不小于(yú)1000m2/g、微孔体积不小(xiǎo)于0.4ml/g、总孔体积不小于0.9ml/g;粒径(jìng)0.45-1.25mm之间大(dà)于95%;磨后圆球率大于95%;含水量为50-60%;湿(shī)密度0.68-0.7g/ml;pH值(zhí)7.0-7.5。
二(èr)、工艺设计要求
2.1 预处理
由于各个行业中产生的废气的性质千差万别,而吸附法对废气(qì)中(zhōng)的粉尘、气溶胶和一(yī)些引起吸附剂中毒的物质要(yào)求严格,因此废气的预(yù)处理系统对吸附设(shè)备影响巨大。
在工业有机废气中,通常(cháng)含有(yǒu)少量的粉尘(chén),但(dàn)在有些工艺(yì)废(fèi)气中粉尘含量会很高,在喷涂(tú)废气中则含有大量(liàng)的漆雾。颗粒物等通常以气溶(róng)胶的状态存在(zài)。吸附(fù)系统(tǒng)对粉尘、漆雾和气溶(róng)胶非常敏(mǐn)感,会严(yán)重(chóng)影响吸(xī)附系统(tǒng)的稳定运行。因此,在(zài)废气进入(rù)吸附器之前必须将粉尘(chén)、漆雾处(chù)理干净,并对气溶胶进行(háng)破坏。目前在我国的一(yī)些吸附法(fǎ)净化设备中,由于对废气的前处理重视不够或者预处理设(shè)备使(shǐ)用不当,吸附器的效(xiào)率很(hěn)低(dī),有些无法长时间使用。
废气预(yù)处理工艺(yì)主(zhǔ)要(yào)有于法机械过滤和湿法喷(pēn)淋吸收两种(zhǒng)工(gōng)艺,也可以采(cǎi)用(yòng)干法和(hé)湿法结合的组合工艺(yì)。
在(zài)喷涂(tú)、制药、精细化工、化纤生(shēng)产等很多工艺所(suǒ)产生的(de)混合废气中,往(wǎng)往含有一些高沸点的大分子(zǐ)化合(hé)物,如电器喷涂废气中的二甲基戊酮(沸点164°C),被吸附树脂吸附后难以脱附而造(zào)成吸(xī)附树脂中毒。这些物质虽然含量不高,但被(bèi)吸附后(hòu)难以解吸从(cóng)而(ér)在吸附剂中积累,吸附树(shù)脂很快就(jiù)会(huì)中毒失(shī)效。高沸点的大(dà)分子有机化合(hé)物在生(shēng)产前端通过强化冷凝或采用活性碳/树脂的预(yù)吸附装置去除。
一(yī)般预处(chù)理装置的压(yā)力损失不会超过(guò)1kPa,但采用布袋除尘(chén)器(qì)过滤时,压力(lì)损失会(huì)超过1kPa。
2.2 吸(xī)附
在HJ/T386-2007《工(gōng)业废气吸附(fù)净化设(shè)备》中,对吸(xī)附装置的基本性能(néng)做出了原(yuán)则性的要求。
吸附(fù)层的气流风速是固定(dìng)床(chuáng)吸附(fù)器设(shè)计的主要参数。由于不同类型吸附(fù)剂的吸附能力、吸(xī)附(fù)速率和吸附(fù)层的阻力差别很大,气(qì)流风速应根据吸附速度和吸(xī)附层的阻力综(zōng)合选择(zé)。吸附树脂(zhī)颗粒粒径(jìng)一(yī)般为0.4-1.2mm,在床层阻(zǔ)力低于2kPa的情况下,气流风速一般应(yīng)在015-0.25m/s。
吸附剂用量应根据(jù)一个吸附周(zhōu)期(qī)内吸附床层(céng)的动态吸附量确定。动(dòng)态吸附量是由吸附(fù)剂的(de)饱和吸附容量、吸(xī)附(fù)速度(dù)、温度(dù)、压力和有机物的浓度等所决定的,一般应根(gēn)据实验确(què)定。在(zài)确定了吸附周期和吸附剂的动态吸附量后,吸附剂的用(yòng)量常用希(xī)洛(luò)夫(fū)(Schieloef)公式或(huò)其它的(de)经验计(jì)算法(fǎ)进行计(jì)算。
吸(xī)附器的压力损失宜低于4.5kPa。在(zài)HJ/T386-2007《工业废气吸(xī)附净(jìng)化装置(zhì)》中规定吸附装(zhuāng)置(zhì)的压力损(sǔn)失不大(dà)于2.5kPa。我们在实际应用(yòng)中,特别是在使用2塔串联的吸附工艺时,有时(shí)设计阻力会高于(yú)2.5kPa。根(gēn)据目前(qián)吸附装置的实际应用情况,在此规定(dìng)吸附装(zhuāng)置(zhì)的压力(lì)损失宜低于4.5kPa为宜(yí)。
2.3 吸附剂再生
当(dāng)使用水(shuǐ)蒸气置换(huàn)再(zài)生(shēng)时,一(yī)般采用低压(yā)水蒸(zhēng)气(qì),水(shuǐ)蒸(zhēng)汽温度(dù)高,对设备耐压要(yào)求高。根据经验一般考虑水(shuǐ)蒸气(qì)的(de)温(wēn)度应低(dī)于140°C。
当(dāng)吸附(fù)了有机化(huà)合(hé)物的吸附剂采用空气热气流(liú)吹扫再生时,在安全上存在(zài)很大的隐患。利用热气流再生吸附(fù)剂时,实际上(shàng)是一个非稳态过(guò)程。如果进入吸附器的热(rè)气流的温度和(hé)风量不变(biàn),由(yóu)于(yú)开始(shǐ)时吸附剂中的有机物(wù)较多(duō),吸附器尾气中的有机(jī)物浓(nóng)度也较高,有可能超过其爆炸极限下限的25%浓度限制,造(zào)成爆炸(zhà)的危险(xiǎn)。因此关键是(shì)严格控制进(jìn)入吸附(fù)器的热(rè)气(qì)流的温度,开始(shǐ)阶段温度可以低一(yī)些,随着再生过程(chéng)的推进,再(zài)生气流的温度可以(yǐ)适当提高。
2.4 安全(quán)措施(shī)
(1)由于有机废气易燃、易爆,在(zài)进行有机废气治(zhì)理装置的工艺设(shè)计时,安全措施是首先要进行考虑的因素。规定除了符合安全生(shēng)产(chǎn)、事故防范的相关规(guī)定(dìng)以外,工艺系统中必须(xū)安装事(shì)故自(zì)动报警装置。
(2)废气治理系(xì)统与主体生产装置之间、管道系统(tǒng)的适当(dāng)位(wèi)置,应安装可靠的阻火器,阻火器性能应按照HJ/T 389-2007中5.4的规定进行检验。至少(shǎo)应该在有机废气处(chù)理系统与主(zhǔ)体生产装置之间安装(zhuāng)阻火(huǒ)器。
(3)风机、电机和置于现场的电气、电(diàn)仪等应具有防(fáng)爆功能。对于有机废气的处(chù)理必须选用具有防爆(bào)功能的风(fēng)机(jī)、电机和控制柜。
(4)由于吸附过程(chéng)是一个放热过程,当处理高浓(nóng)度有机废气时(shí),如果吸附器的散(sàn)热(rè)效果不好,吸附(fù)器会有明显的(de)温升。吸附器内温度升高(gāo)不但(dàn)会降(jiàng)低吸附剂的(de)吸附效(xiào)果,还会造成着火和爆炸的危险。因此应该常备消(xiāo)防(fáng)和(hé)防爆(bào)泄(xiè)爆(bào)装置。实际上对于一般低浓度的有(yǒu)机废气的吸附,吸(xī)附床的温(wēn)升(shēng)往(wǎng)往(wǎng)是很低的。
(5)当采用惰性气体热气流吹扫方式(shì)再生时,根据经验,热气流的温(wēn)度控(kòng)制在(zài)150°C以下(xià)是相对比较(jiào)安全(quán)的。
(6)对于(yú)降压解(jiě)吸(xī)工艺,对系(xì)统风机、真空解吸泵和电气系(xì)统都要(yào)求采用最(zuì)高(gāo)防爆级别,应采用符合GB3836.4要求的本安(ān)型防爆器件。