树脂吸附脱附

概(gài)述:树脂(zhī)吸附脱(tuō)附+冷凝(níng)回收技术是将(jiāng)吸附法和(hé)冷凝法(fǎ)相结合的一(yī)种VOCs有机废气处理技术(shù),该技术充分发挥了两者的(de)优(yōu)点,具有净化效率高、处理指标(biāo)稳定(dìng)、树脂(zhī)损(sǔn)耗少、使用寿命长、高效能低损耗的特点,处理成本低于活性炭吸(xī)附回收技(jì)术。

树脂吸附(fù)技(jì)术要求

一、基本(běn)要求:

1.1 树脂吸附处理(lǐ)技术适用于处理(lǐ)中(zhōng)、低风量有机废气,其中的有机物沸点宜(yí)小于150℃,且常温下为液态(tài)。

1.2 进入吸附装(zhuāng)置的废气风量宜低于10000m³/h;

1.3 进入吸附装置的废气(qì)温度宜低于(yú)40℃。

1.4 进入吸附装置(zhì)的颗粒物(wù)含量宜低(dī)于1mg/m³。

1.5 目(mù)前在我国吸附树脂的生产技(jì)术也已经有了一定的提高,但各个(gè)厂(chǎng)家、不同型号的产品参差不齐,性能差(chà)别大。在此规定吸附树脂的BET比表面(miàn)积应不(bú)小于(yú)1000m2/g、微孔体积不小于0.4ml/g、总孔(kǒng)体积不小于0.9ml/g;粒径(jìng)0.45-1.25mm之间大于95%;磨后圆(yuán)球率大于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 预处理(lǐ)

由于各个行业中产生(shēng)的废气的性质千差万别,而吸附法对废气中(zhōng)的(de)粉尘(chén)、气溶胶和一些引起吸附剂中毒的物质要求严格,因此废气的预处理系统对吸附设备影(yǐng)响巨大。

在(zài)工业有(yǒu)机废气中,通常含有少量的粉(fěn)尘,但在有(yǒu)些(xiē)工艺废(fèi)气中粉(fěn)尘含(hán)量会很高,在喷(pēn)涂废气中则含有大(dà)量的漆雾。颗粒物等通常以气溶胶的状态存(cún)在。吸附系统对(duì)粉尘、漆雾和(hé)气溶胶(jiāo)非常敏感,会严重影响吸附系统的稳定运行。因此,在废气(qì)进入吸(xī)附器之前必须将粉尘、漆雾处理(lǐ)干净,并对(duì)气溶(róng)胶进(jìn)行破坏。目前在(zài)我国的一(yī)些吸附法净化设备(bèi)中,由于对废气的前处理重视不够或者预处理设备使用不(bú)当(dāng),吸附器(qì)的效率(lǜ)很低,有些(xiē)无法长(zhǎng)时(shí)间使用(yòng)。

废气预(yù)处理工艺主要有于(yú)法机械过滤和湿(shī)法喷淋吸收两种工艺,也可以采用干法和湿法结合的组(zǔ)合工(gōng)艺。

在(zài)喷涂、制药(yào)、精细(xì)化工、化(huà)纤生产等很多工艺所产生的混合废(fèi)气中,往往含有一些高沸点的大分(fèn)子化合物,如电器喷涂废气(qì)中的二甲基戊酮(沸点164°C),被吸附树脂(zhī)吸附后难(nán)以脱附而造成吸附树脂中毒。这些物质(zhì)虽然含量不(bú)高,但被(bèi)吸附后难以解吸从而在吸附剂中(zhōng)积累,吸附树脂很快就会中(zhōng)毒失效。高沸(fèi)点的大分子有机化合物(wù)在生(shēng)产前端通(tōng)过强(qiáng)化冷凝或(huò)采用(yòng)活性(xìng)碳/树脂的预(yù)吸(xī)附(fù)装置去(qù)除(chú)。

一(yī)般预处理装(zhuāng)置(zhì)的压力损(sǔn)失不会超过(guò)1kPa,但采(cǎi)用布袋除尘器过滤时,压力损(sǔn)失会(huì)超过(guò)1kPa。

2.2 吸附

在HJ/T386-2007《工业(yè)废气吸附净化设备》中(zhōng),对吸附装置的基本性能做出(chū)了原(yuán)则性的要求。

吸(xī)附层的气流风速是固定床吸附器(qì)设(shè)计的主要参数。由于(yú)不同类型吸附剂的吸附能力、吸附速率(lǜ)和吸附(fù)层(céng)的阻力(lì)差别很大,气流风速应根据吸附速度和吸附层的阻力综合选择。吸附树脂颗粒粒径一(yī)般为0.4-1.2mm,在床层(céng)阻力低于(yú)2kPa的情况下,气流风速一般应在015-0.25m/s。

吸附剂用量应根据一个吸附周期内吸附床层的动态吸(xī)附量确定。动态吸附量(liàng)是由吸附剂的饱和吸附容(róng)量、吸附速度、温度、压(yā)力和(hé)有机物的浓度(dù)等所决定的,一般应根据实验确定。在确定了吸(xī)附周期(qī)和吸附剂的(de)动态吸附量(liàng)后,吸(xī)附剂的用量常用希洛(luò)夫(fū)(Schieloef)公式或其它的经(jīng)验计算法进行计算。

吸附器的压力损(sǔn)失宜低于4.5kPa。在(zài)HJ/T386-2007《工业废气(qì)吸(xī)附净化装置(zhì)》中规定吸附装置的压力(lì)损失不大于2.5kPa。我们在实际应用中,特别是在使(shǐ)用(yòng)2塔串联的吸(xī)附工艺时,有(yǒu)时(shí)设计阻力会高于2.5kPa。根据目前吸附装置(zhì)的实际应用(yòng)情况(kuàng),在此规定吸附装置(zhì)的压力损失宜低于4.5kPa为宜(yí)。

2.3 吸附(fù)剂(jì)再生(shēng)

当使用水蒸气(qì)置换再生时,一般(bān)采(cǎi)用(yòng)低(dī)压水(shuǐ)蒸气,水蒸汽温度高,对设备耐压要求高。根据经(jīng)验一(yī)般(bān)考虑水蒸气的温度应低于140°C。

当吸附了有机(jī)化合物的吸附剂采用空气热气流(liú)吹扫再生时,在安全上(shàng)存(cún)在(zài)很大(dà)的隐患(huàn)。利用热气流再(zài)生吸附剂时,实际上是一个非(fēi)稳态过程。如(rú)果进入吸附器的(de)热气流的温度和风量不变(biàn),由于(yú)开(kāi)始时吸附剂中的有机物较(jiào)多,吸附器尾气中的有机物浓度也(yě)较高(gāo),有可(kě)能超过其爆炸极限下限的(de)25%浓度限制,造成(chéng)爆炸的危险。因(yīn)此关(guān)键是严格(gé)控(kòng)制(zhì)进入吸(xī)附器的热气流(liú)的温度,开始阶段(duàn)温度可以低(dī)一些(xiē),随着再生过程的推进,再生气(qì)流的温度可以适当提高。

2.4 安全(quán)措施

(1)由于有机废气易燃、易爆,在进(jìn)行有机废气治理(lǐ)装置的(de)工艺设计时(shí),安全措施是首(shǒu)先(xiān)要进行考(kǎo)虑的因素。规定除了符合安全生产、事故防范的相关(guān)规定以外,工艺系统中必须安(ān)装事故自动报警装(zhuāng)置。

(2)废气治理系统与主(zhǔ)体生(shēng)产(chǎn)装置之间、管道系(xì)统的适当位置,应安装可靠(kào)的阻火器,阻火器性能应(yīng)按照HJ/T 389-2007中5.4的规定进行(háng)检(jiǎn)验。至少应该在有(yǒu)机废气(qì)处(chù)理系统与主体生产装置之(zhī)间(jiān)安装阻火(huǒ)器。

(3)风机(jī)、电机和置(zhì)于现场的电(diàn)气、电仪等(děng)应具有(yǒu)防爆功能。对于有(yǒu)机废气的处理必须选用(yòng)具(jù)有防爆功(gōng)能的风机、电机和控制柜。

(4)由于吸附过程是一个放热过程(chéng),当处理高浓度有机废气(qì)时,如(rú)果(guǒ)吸附(fù)器的(de)散热效果不好,吸附器会有明显的温升。吸附器内(nèi)温(wēn)度(dù)升(shēng)高不但会降低吸附(fù)剂的吸附效果,还会造成着火和爆炸的危(wēi)险。因此应该常备消防和防爆泄爆装置(zhì)。实际上对于一般低浓度的有机废气的吸附,吸附床的(de)温升(shēng)往往是很低的。

(5)当(dāng)采(cǎi)用惰性气体热气(qì)流吹扫方式再生时,根据经(jīng)验(yàn),热气流的温度控制在(zài)150°C以下(xià)是(shì)相对比较(jiào)安全的。

(6)对于降压解(jiě)吸工艺,对系统风机、真空解吸泵(bèng)和电气(qì)系统都要求(qiú)采用(yòng)最(zuì)高防爆级别,应采用符合GB3836.4要求的(de)本安(ān)型防爆器件(jiàn)。

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