Utrustning för adsorption av aktivt kol

1. Huvudformer av adsorption och desorption

Adsorption är processen där adsorbenter ackumulerar eller kondenserar en eller flera komponenter i en gasblandning på ytan för att uppnå separation. Vanligt använda adsorbenter inkluderar granulärt aktivt kol, bikakeaktivt kol, aktivt kolfiberfilt, bikakezeolit, zeolithjul, etc. Reningseffektiviteten för adsorptionsmetoden är något större än 90 %. Enligt gällande emissionsnormer behandlar den i allmänhet avfallsgaser med en koncentration på mindre än 800 mg/m³ och en temperatur på mindre än 40°C.

Pilar aktivt kol	Honeycomb aktivt kol	Filt av aktivt kolfiber
Granulär zeolit	Honeycomb zeolit	Zeolithjul

Desorption är regenerering av adsorbent, vilket hänvisar till processen att separera adsorbatet från adsorbenten med hjälp av högtemperaturånga, hetgasrening och tryckreduktion.

2. Zeolithjulsadsorptionsprincip

Zeolitadsorptionshjulsenheten (kassetten) är ett centralt lager och en stödjande cirkulär ram runt lagret som stöder rotorn. Rotorn är gjord av zeolitadsorptionsmedia och keramisk fiber. Hjulet innehåller en tätning för att separera de behandlade avgaserna och den rena gasen som frigörs efter behandlingen. Materialet är tillverkat av ett mjukt material (oftast kisel) som ska kunna motstå korrosiviteten av VOCS och höga driftstemperaturer. Tätningen separerar den bikakeformade zeolitadsorptionshjulenheten i en grundläggande adsorptionszon (adsorptionszon) och en regenererings- och desorptionszon (regenereringszon; desorptionszon). Men för att förbättra hjulets adsorptionsbehandlingskapacitet är det vanligt att lägga till en isoleringskylzon (kylzon eller spolningszon) till de två första zonerna. Vanligtvis är adsorptionszonen större, medan desorptionszonen och kylzonen är två mindre behandlingssidor med lika stora ytor. Ibland kan den delas in i fler seriezoner för särskilda behov; och adsorptionshjulet används av en uppsättning elektrisk drivutrustning för att rotera hjulet, så hjulet kan variera hastigheten under behandlingen och kan styra förmågan att rotera 2 till 6 gånger per timme.

Efter att de VOC-avfallsgaser som släpps ut från fabriken kommer in i systemet, är det första steget att passera genom en rotor som består av hydrofob zeolit, och VOC-föroreningarna adsorberas först på rotorn; det andra steget i desorptionsprocessen är att passera avgasen (ca 180 till 250°C) som behandlas i kylzonen som förvärms efter värmeväxling med back-end förbränningssystemet in i rotorn för att desorbera det organiska materialet vid hög temperatur. Vid denna tidpunkt kan utflödeskoncentrationen av föroreningar kontrolleras till att vara cirka 5 till 20 gånger den för inflödesavgasen, och det desorberade organiska materialet kan förbrännas vid en temperatur över 700°C i det tredje steget eller kondenseras för återvinning och återanvändning. Detta kan minska storleken på den efterföljande avgasbehandlingsenheten, driftskostnaderna och initiala utrustningskostnader.

Bearbetningsenheterna för zeolithjulet är följande:

Zeolithjulets kropp är sammansatt av några specifika fasta substrat belagda med ett skikt av adsorberande pulver. Substratet är gjord av keramik, glas eller aktiverad kolfiber genom sintring. Keramisk fiber är den mest använda på grund av dess höga temperaturbeständighet, höga termiska stabilitet, tvättbarhet, icke-antändlighet och syra- och alkalibeständighet. Typen av adsorbent varierar beroende på gassammansättningen som ska behandlas. I allmänhet kan aktivt kol, zeolit ​​etc användas. Hjulets tjocklek är i allmänhet 25cm-45cm.

Zeolithjulets matris är en keramisk fiberyta belagd med ett skikt av adsorbent, vanligtvis aktivt kol eller hydrofob zeolit, för att bilda ett bikakeformat cirkulärt hjul, som är uppdelat i två områden, nämligen adsorptionsbehandlingsområdet och regenererings- och desorptionsområdet. Men för att förbättra hjulets adsorptionskapacitet utformas ibland ett kylområde mellan de två områdena. Vanligtvis är adsorptionsområdet större, och desorptionsområdet och kylområdet är två mindre behandlingsområden med lika stor yta.

Värmeåtervinningsutrustning: Efter förbränning eller oxidation av VOC är temperaturen på ren luft så hög som 500-700 ℃. Denna del av luften återvinns genom en värmeväxlare för att återvinna värmeenergi. Samtidigt sänks den rena lufttemperaturen och riktas sedan till rotorns desorptionsområde för desorption. Om temperaturen är för hög kan rotorn brinna. Därför bör temperaturen som kommer in i rotorn inte vara för hög. Generellt sätts tvåstegs värmeåtervinningsutrustning in och en fläkt tillsätts för att införa frisk luft och blanda den med den brända luften för att kontrollera desorptionstemperaturen inom intervallet 180-220 ℃. För att behandla VOC-avfallsgaser, förutom förbränningssystemet för zeolitadsorptionskoncentrationsrotor, installeras en kondensor vid avgasutloppet för att föravleda och behandla VOC med hög kokpunkt (såsom MEA, BDG, DMSO).

3. Princip för återvinning av kondens före och efter adsorption av aktivt kol

Avfallsgasen samlas upp av insamlingssystemet och kommer in i adsorptionsanordningen för behandling.

Under adsorptionen kommer luftflödet in i adsorptionsbädden från den nedre delen av bädden och den rena avgasen efter adsorption släpps ut genom avgasröret. När adsorptionen når den inställda tiden växlar den till desorptionssteget. Under desorptionen kommer mättad ånga in i adsorptionsbädden och lösningsmedlet som adsorberas i bädden lämnar adsorptionsbädden tillsammans med vattenångan och kommer in i kylaren.

Kondensatet kyls till under 40°C, den icke kondenserbara gasen återgår till fläktens framsida för återadsorption, och lösningsmedlet och det kondenserade vattnet kommer in i lösningsmedelslagringstanken för tillfällig lagring.

Enligt processkraven kan desorptionstiden och intermittent tid under automatisk drift ställas in via pekskärmen, och adsorptionstiden är lika med summan av desorptionstiden och väntetiden.

Utrustningen går automatiskt utan behov av personal i tjänst. Det elektriska styrsystemet kan installeras på plats eller i det centrala kontrollrummet. Underhållsarbetet är relativt litet.

4. Introduktion till adsorptionssystem

a. Förbehandling av avgaser

Enligt kraven i designspecifikationerna designas och installeras en nödutsläppskanal. Utsläppsstatusen kontrolleras av produktionsverkstaden för att fungera som en direkt avgasutsläppskanal i händelse av en olycka eller underhåll av utrustning.

b Adsorption

Avgaserna skickas in i adsorbatorn för aktivt kol av luftintagsfläkten. Under inverkan av Van der Waals kraft fångas det organiska lösningsmedlet i avgaserna och adsorberas av mikroporerna i det aktiva kolet. Efter att det aktiva kolet är mättat med adsorption, regenereras det. Avgaserna renas genom adsorption av aktivt kol och släpps sedan ut rent.

Adsorptionstankens specifikationer och mängden adsorbentbelastning är utformade enligt luftvolymen för att säkerställa en viss gashastighet och uppehållstid, så att adsorbenten effektivt och fullständigt kan absorbera det organiska lösningsmedlet i restgasen. Adsorptionstanken fungerar växelvis, och arbetstillståndet för adsorptionstanken växlas automatiskt av PLC:s automatiska kontrollsystem för att växelvis utföra de tre processerna adsorption, desorption, kylning och torkning, och så vidare.

5. Processval

Behandlingsprocessen väljs efter omfattande analys av källan, egenskaper (sammansättning, koncentration, temperatur, luftfuktighet), luftvolym och andra faktorer hos avgasen. Vanliga behandlingsprocesser för behandling av stora volymer, lågkoncentrerad organisk avfallsgas är:

1) Zeolitadsorption, regenerering av hetgasrening - katalytisk förbränning eller högtemperaturförbränning.

2) Adsorption av aktivt kol, regenerering av vattenånga eller het gas - återvinning av kondens.

3) Adsorption av aktivt kol, regenerering av hetgasrening - katalytisk förbränning.

Adsorptions- och desorptionsprocessflödesschema	Desorptionsförbränningsprocessflödesschema	Adsorptionskatalytisk förbränningsbehandlingsutrustning renderingar