树脂吸附脱附

概述:树(shù)脂吸附脱附(fù)+冷凝回收(shōu)技术是将吸附法和冷凝法相(xiàng)结合的一种(zhǒng)VOCs有机废气处理技术,该技术充(chōng)分发挥了两者的优点,具(jù)有净化效率高、处理(lǐ)指(zhǐ)标稳定、树脂损耗(hào)少、使用寿命长、高效(xiào)能低损耗的(de)特点,处理成本低于活性炭吸附回收技(jì)术。

树(shù)脂吸附技术要求

一、基本要求:

1.1 树(shù)脂(zhī)吸附(fù)处(chù)理技术适用于(yú)处理中、低风量有(yǒu)机废气,其中的有机物沸点宜小于150℃,且常温下为(wéi)液(yè)态。

1.2 进入吸(xī)附装置的废气风量宜低于10000m³/h;

1.3 进入吸附装置(zhì)的(de)废气温度(dù)宜低于(yú)40℃。

1.4 进入吸附(fù)装置的颗粒物含量宜低于1mg/m³。

1.5 目(mù)前在我国吸附树脂的生产技术也已经有(yǒu)了一定的(de)提高,但各个(gè)厂家(jiā)、不同型号(hào)的产品参差不齐,性能(néng)差(chà)别大。在(zài)此规定吸附树脂的BET比表面积应不小(xiǎo)于1000m2/g、微孔体积不小于0.4ml/g、总孔体积不小于0.9ml/g;粒径0.45-1.25mm之(zhī)间大于95%;磨后(hòu)圆(yuán)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(yì)设(shè)计(jì)要(yào)求

2.1 预处理

由于各(gè)个行业中产生的废气的(de)性质千(qiān)差万(wàn)别,而吸附法(fǎ)对废气中的粉尘、气溶胶和一些(xiē)引(yǐn)起吸附(fù)剂中毒的物质要求严格,因(yīn)此废气的预(yù)处(chù)理系统对吸附设备影响巨(jù)大。

在(zài)工业有机(jī)废(fèi)气(qì)中,通常含有少量的(de)粉尘,但在(zài)有些工艺废气中粉尘含(hán)量会很高,在喷涂(tú)废气中(zhōng)则含有大(dà)量的漆雾。颗粒物(wù)等通(tōng)常以气溶胶的状态(tài)存在。吸附系统对(duì)粉尘(chén)、漆雾(wù)和气(qì)溶胶(jiāo)非常敏感,会严重影响吸附系统的稳定运行。因此,在废气进入吸附器(qì)之前(qián)必须将粉尘、漆雾处理干净,并对(duì)气溶胶进行(háng)破坏。目前在我国的一些吸(xī)附法净(jìng)化设备中,由于对废(fèi)气的前处(chù)理重视不够或(huò)者预处理设(shè)备使用不当,吸(xī)附器的效率很低,有些无(wú)法长时间使用。

废(fèi)气预处(chù)理工艺主要(yào)有于法机械过滤和(hé)湿法喷淋吸收两种工艺,也可以采用干法和湿(shī)法结(jié)合的组合(hé)工艺(yì)。

在(zài)喷(pēn)涂、制(zhì)药(yào)、精细(xì)化工(gōng)、化(huà)纤生产等很多工艺所(suǒ)产生的混(hún)合废气中,往往含有一(yī)些(xiē)高沸点的大分子化合(hé)物,如电(diàn)器喷(pēn)涂废气中(zhōng)的二甲基戊酮(沸(fèi)点164°C),被(bèi)吸附树脂吸(xī)附后难(nán)以脱(tuō)附(fù)而(ér)造成吸附(fù)树脂中毒。这(zhè)些(xiē)物质虽然含量不高,但被吸附后难以解吸从(cóng)而在吸附剂中积累,吸附树脂很快就会中(zhōng)毒失效。高沸点的大(dà)分子有机(jī)化合(hé)物在生产前端通过强化冷凝(níng)或采用(yòng)活(huó)性碳/树脂(zhī)的预吸(xī)附装置去除。

一般(bān)预(yù)处理装置的压力损(sǔn)失不会超过1kPa,但采(cǎi)用布袋除尘器(qì)过滤时(shí),压力损失会超过1kPa。

2.2 吸附

在HJ/T386-2007《工业废气吸附净化(huà)设备》中,对吸附装置的基本性能做出了(le)原则性的要(yào)求。

吸附层的气流(liú)风速是固定床吸附器设计的主要参数。由于不同类型吸附剂的吸(xī)附能力、吸(xī)附(fù)速率和(hé)吸附层的(de)阻力差(chà)别很大,气流风速应根据吸附速度和吸附层的阻力综合选择。吸附树脂颗(kē)粒粒径一般(bān)为0.4-1.2mm,在床层阻力低于2kPa的情(qíng)况下,气流风速一般应在015-0.25m/s。

吸附剂(jì)用量应(yīng)根据(jù)一个吸附周期内吸附床层的动(dòng)态吸附量确(què)定。动态吸附(fù)量是由(yóu)吸附剂的饱和吸附容量、吸附速度、温度(dù)、压力和有机(jī)物的(de)浓度(dù)等所(suǒ)决定(dìng)的,一(yī)般应根据实验确定。在确(què)定了(le)吸附周期(qī)和吸附(fù)剂的动态吸附(fù)量后,吸附(fù)剂(jì)的用(yòng)量常用希洛夫(Schieloef)公(gōng)式或其它的(de)经验计算法进行计算。

吸附器的压力(lì)损失宜低于4.5kPa。在HJ/T386-2007《工业(yè)废气吸附净化装置》中规定吸附装置的压力(lì)损(sǔn)失不大于2.5kPa。我们在实(shí)际应用中,特别是在使(shǐ)用(yòng)2塔串联的吸附工(gōng)艺时(shí),有时设计阻力会(huì)高(gāo)于2.5kPa。根据目前吸(xī)附装置(zhì)的实际应用(yòng)情况,在此规定吸附装置的压力损失宜低于4.5kPa为(wéi)宜。

2.3 吸附剂再生

当(dāng)使用水(shuǐ)蒸(zhēng)气置换再生时,一般采用低压水蒸气,水(shuǐ)蒸汽温度高,对设备耐压要求(qiú)高。根据经验一般考虑水蒸气的温(wēn)度应低于140°C。

当吸附了有机化合(hé)物的吸附(fù)剂(jì)采(cǎi)用空气热(rè)气流吹扫(sǎo)再生时,在安全(quán)上存在(zài)很(hěn)大的隐患(huàn)。利用(yòng)热(rè)气流再生吸附剂时(shí),实际上是(shì)一个非稳态过程。如果进入吸(xī)附器(qì)的热气流的温度和(hé)风量不变,由于开始时吸附剂中的有机物较多,吸附器尾气(qì)中的有机物浓度也较高(gāo),有(yǒu)可能超过其爆炸极(jí)限(xiàn)下限的25%浓(nóng)度(dù)限制,造成爆炸(zhà)的危险。因此(cǐ)关键是严格控制进(jìn)入吸附器的热气流的温度,开始阶段温度可以低一些,随着再(zài)生过程的(de)推进,再生气流(liú)的温度可(kě)以适当提(tí)高。

2.4 安全措施

(1)由于有(yǒu)机废气易(yì)燃、易爆,在进行有机废气治理装置的工艺设计时,安全措施是首先要(yào)进行考虑的因(yīn)素(sù)。规定除了符合安全生产、事故(gù)防范(fàn)的相关规定(dìng)以外,工艺系统中必须安(ān)装事故(gù)自动报警装置。

(2)废气治(zhì)理系(xì)统与主体(tǐ)生(shēng)产装置之间(jiān)、管道(dào)系统的适(shì)当(dāng)位置,应安装可靠的阻火器,阻火器性能应按(àn)照HJ/T 389-2007中(zhōng)5.4的规定进行检验。至少应该在(zài)有机废气处(chù)理系(xì)统(tǒng)与主体(tǐ)生(shēng)产(chǎn)装置之间安(ān)装阻(zǔ)火器。

(3)风机、电(diàn)机和(hé)置于现(xiàn)场的电气、电仪(yí)等应具有防爆功能(néng)。对于有机废气的(de)处理必须选用具有防爆功能的风机(jī)、电机和控制柜(guì)。

(4)由(yóu)于(yú)吸附过(guò)程是一个放热过程,当处理高(gāo)浓度有机废气时,如果吸附器的(de)散热(rè)效(xiào)果(guǒ)不好,吸附器会有(yǒu)明显的温(wēn)升。吸(xī)附器内温度升高不但会降(jiàng)低(dī)吸附剂的(de)吸附效(xiào)果,还会造成着(zhe)火和爆(bào)炸的危险。因此(cǐ)应该常备消防和防爆泄爆装置。实(shí)际上(shàng)对于一般低浓度的有机废气的吸附,吸(xī)附床的温升往往是很低的。

(5)当采用惰性气体热气流吹扫方式再生时,根据经验,热气流的温度(dù)控制在(zài)150°C以(yǐ)下是相对(duì)比较安(ān)全的。

(6)对于(yú)降压解吸工艺,对(duì)系统风机、真空解吸泵(bèng)和电气系统都要求采用最高防爆级(jí)别,应(yīng)采(cǎi)用符合GB3836.4要求的本安型防(fáng)爆器(qì)件。

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