树(shù)脂吸(xī)附脱附
概述:树脂吸(xī)附脱附+冷凝回收技术是(shì)将(jiāng)吸附法和冷凝(níng)法相(xiàng)结合的一种VOCs有机废气处(chù)理技(jì)术,该技术充分发挥了两(liǎng)者的优点,具有净化效率(lǜ)高、处理(lǐ)指标稳定、树脂损耗少(shǎo)、使用(yòng)寿命长、高效能(néng)低损耗(hào)的特点,处理(lǐ)成本低于(yú)活性炭吸附回(huí)收技术。
树脂吸附(fù)技术要求(qiú)
一、基本要求:
1.1 树脂吸(xī)附处理(lǐ)技术适(shì)用(yòng)于(yú)处理中(zhōng)、低风量有(yǒu)机(jī)废气,其中(zhōng)的(de)有机物沸点宜(yí)小于150℃,且常温下为液态。
1.2 进入吸附装置的废气(qì)风(fēng)量宜低于(yú)10000m³/h;
1.3 进入(rù)吸附装(zhuāng)置的废气温度宜低(dī)于(yú)40℃。
1.4 进入吸附装置的颗粒物(wù)含量宜低于1mg/m³。
1.5 目前(qián)在我国吸(xī)附(fù)树(shù)脂的生产技术也已经有了一定的提高,但各个(gè)厂家、不同型(xíng)号的(de)产品参差不齐,性能差别大(dà)。在此规定吸附树(shù)脂的BET比表(biǎo)面积(jī)应不(bú)小于1000m2/g、微(wēi)孔体积不小于0.4ml/g、总孔体(tǐ)积不小于0.9ml/g;粒(lì)径(jìng)0.45-1.25mm之间(jiān)大于95%;磨(mó)后圆球率(lǜ)大于95%;含水量为50-60%;湿密度0.68-0.7g/ml;pH值7.0-7.5。
二、工艺设计要求
2.1 预处(chù)理
由于各个行业(yè)中产生(shēng)的废(fèi)气的性质千差万(wàn)别,而吸附法对废气中的粉尘、气溶胶和一些引起吸(xī)附剂中毒(dú)的物质要求严格,因(yīn)此废气的预处理系统(tǒng)对吸附设备影响(xiǎng)巨大。
在工(gōng)业有机(jī)废气中,通常含有少量(liàng)的粉尘,但在(zài)有些工艺废(fèi)气中(zhōng)粉尘含量会很高,在喷涂废气中则含(hán)有大量(liàng)的漆雾(wù)。颗粒物等通常以气(qì)溶胶的状态存在。吸附系统对(duì)粉尘、漆雾和(hé)气溶胶非常敏(mǐn)感,会严重影响吸附系统的稳定运行。因(yīn)此,在废气进入吸附器之前必须将粉尘、漆雾处理干(gàn)净,并(bìng)对气溶胶进行破(pò)坏。目前在我国的一些吸附法净化设备中,由(yóu)于对废气的前处理重视不够或者预处(chù)理设备使(shǐ)用不(bú)当,吸附器的效率很(hěn)低,有些无法长时间使用。
废气预处理(lǐ)工艺(yì)主要(yào)有于法(fǎ)机械过滤和(hé)湿(shī)法喷淋(lín)吸(xī)收两种工艺,也可以采用干法和湿法结合的组合工(gōng)艺。
在喷涂、制药、精细化工、化纤(xiān)生产等(děng)很多工(gōng)艺所产生的混合废气中(zhōng),往往含有一些高沸点的大分子化合物,如(rú)电器喷涂废气中的二甲基戊(wù)酮(沸(fèi)点(diǎn)164°C),被(bèi)吸附树脂吸附(fù)后难以脱附而造成吸附树脂中(zhōng)毒。这些物质虽然含量不高,但(dàn)被吸(xī)附后难以解吸从而在吸附剂中(zhōng)积累,吸附树脂(zhī)很快就会(huì)中毒(dú)失效(xiào)。高沸点的大分子有机化(huà)合物在生产前端通过强化冷(lěng)凝(níng)或(huò)采用活性碳/树脂的预吸附(fù)装置去除。
一(yī)般预处(chù)理装置的压力损失不会超过1kPa,但采用布(bù)袋除尘(chén)器过滤时,压力损失会超过1kPa。
2.2 吸附
在HJ/T386-2007《工业废气吸附净化设备》中,对(duì)吸附装置(zhì)的基(jī)本性能做出了原(yuán)则(zé)性(xìng)的要(yào)求。
吸(xī)附层的气流风速是固(gù)定(dìng)床吸附器设计的主要参数。由(yóu)于不同类型(xíng)吸附(fù)剂的吸附能力、吸附速率和吸(xī)附层的阻力差别很大,气流风速应根据吸附速度和吸(xī)附层的阻力综合选(xuǎn)择。吸附树脂颗粒粒径(jìng)一般为0.4-1.2mm,在(zài)床层阻力低于2kPa的(de)情(qíng)况(kuàng)下,气流风速(sù)一般(bān)应在015-0.25m/s。
吸附剂用量应根(gēn)据一个吸附周期内吸附床层的(de)动态吸附量确定。动态吸附量是由吸附剂的饱和吸附容量、吸附(fù)速(sù)度、温度、压力和有机物的浓度等所(suǒ)决(jué)定的,一般(bān)应根据实验(yàn)确定(dìng)。在确定了吸附(fù)周期和吸附剂的动态吸附(fù)量后(hòu),吸附剂的用(yòng)量常用希洛(luò)夫(Schieloef)公(gōng)式或其它的经验计算法进行计算。
吸附器的压力损失宜低(dī)于4.5kPa。在HJ/T386-2007《工业(yè)废气吸(xī)附(fù)净(jìng)化装置》中规定吸附装置(zhì)的压(yā)力损失不大于(yú)2.5kPa。我们(men)在实际应(yīng)用中,特别是在使用2塔串联的吸(xī)附工艺(yì)时(shí),有时设计(jì)阻(zǔ)力会高于2.5kPa。根据目前(qián)吸附装(zhuāng)置的实际应用情况,在此规定吸附(fù)装(zhuāng)置的压力损失宜低于(yú)4.5kPa为宜(yí)。
2.3 吸附(fù)剂再生
当使用水蒸气置换(huàn)再生时,一般采用低压水蒸气,水蒸汽温(wēn)度高(gāo),对设备耐压(yā)要求(qiú)高。根据(jù)经验一般(bān)考虑水蒸(zhēng)气的温度应低于140°C。
当吸附了有机(jī)化合物的吸附剂采用(yòng)空气热气流吹扫再生时,在安全上存在很大的隐患。利用热气流再生(shēng)吸附剂时,实际上是(shì)一个非稳态过程(chéng)。如果进入吸附器的(de)热气流的温(wēn)度和(hé)风量不变,由(yóu)于开(kāi)始时吸附剂中的有机物较(jiào)多,吸附器尾(wěi)气中(zhōng)的有机物浓(nóng)度也较高(gāo),有可(kě)能超过其爆(bào)炸极限下限的25%浓度限制,造成爆炸的危险。因此(cǐ)关键是严格(gé)控制进(jìn)入吸附(fù)器的(de)热气(qì)流(liú)的温度,开始(shǐ)阶(jiē)段(duàn)温度可(kě)以低一些,随着再生过程的推进,再生气流(liú)的温度(dù)可(kě)以适当提高。
2.4 安全措施
(1)由于有机(jī)废(fèi)气易燃、易爆,在进行有机(jī)废气治理装置的工艺设(shè)计时,安全措施是首先要进行考虑的因素。规(guī)定除了符合安全生产、事故防范的(de)相关规定(dìng)以外,工艺系统(tǒng)中(zhōng)必须安装事故自(zì)动报警装置。
(2)废(fèi)气治理系统与(yǔ)主体生产装置之间(jiān)、管道系统的适当位置,应安装可靠的阻火器,阻火器性(xìng)能应按(àn)照HJ/T 389-2007中5.4的规定进行检验(yàn)。至(zhì)少应该在有机废气处理系统与主体生产装(zhuāng)置之间安装阻火器。
(3)风机、电(diàn)机和置于现场的电(diàn)气、电仪等应具有防爆(bào)功(gōng)能(néng)。对于有机废气的处理必(bì)须选用具有(yǒu)防爆功能的风机、电机和控制柜(guì)。
(4)由于吸附过程是一个放热(rè)过程,当处理高浓(nóng)度有机(jī)废气时,如果吸附器的散热效果不好,吸附器会(huì)有明显的温(wēn)升。吸(xī)附器内温度升高不但会降低吸(xī)附剂的(de)吸附效(xiào)果,还会(huì)造成着火和爆炸的(de)危险。因此应该(gāi)常备(bèi)消(xiāo)防和防爆泄爆装(zhuāng)置。实际上对于一般低浓度的有机(jī)废气的吸(xī)附,吸附床的温升往(wǎng)往是很低的(de)。
(5)当采用惰性气体(tǐ)热气(qì)流吹扫(sǎo)方式再生时,根据经(jīng)验,热气流的温度控制在150°C以下是相对比较安全的(de)。
(6)对(duì)于降压解(jiě)吸工艺,对系统(tǒng)风机、真空解吸泵和电气系统都要求采用最高防爆级(jí)别,应(yīng)采用(yòng)符合GB3836.4要求的本安型防爆器(qì)件。