分子筛沸石转轮的预处理特点跟吸附效果

发布时间：2022-05-27

(一)、分子筛沸石转轮的预处理特点
分子筛沸石转轮高温脱附操作存在的风险，企业进行分子筛沸石转轮高温时，需要制定相应的操作规程与应急预案。
分子筛沸石转轮通过高温可程度地恢复其吸附净化性能，但是不能恢复到分子筛沸石转轮的初始净化效率。分子筛沸石转轮进行地高温脱附之后，其内部的物积聚量可降低40%一60%。为了避免高沸点VOC物质吸附于分子筛沸石转轮，可在废气进入分子筛沸石转轮之前增加高沸点活性炭过滤器，先将高沸点VOC进行预处理，不使其进入分子筛沸石转轮转轮。
废气中VOC组成复杂多样。活性炭对于VOC的饱和吸附量随着吸附质沸点的增大而增大，且呈现出好的线性相关性；VOC吸附质竞争吸附的然后结果表现为活性炭对强吸附组分的明显选择吸附效果，即活性炭易于吸附沸点高的VOC，难以吸附沸点低的VOC。因此沸点高于200℃的VOC相对于沸点低于200℃的VOC容易被活性炭吸附。
根据分子筛沸石转轮生产厂家的建议以及实际工程经验，通过设置活性炭预处理单元并根据实际运行情况定期换活性炭，可减少进入分子筛沸石转轮的高沸点物质，分子筛沸石转轮的净化效率衰减在可接受的范围内。
分子筛沸石转轮前端设置冷凝器也可增强高沸点物的去除，有助于防止后端分子筛沸石转轮的损坏。冷凝器与分子筛沸石转轮的集成设计可在较长运行时间内较高的处理效率，其年均运维成本也低于仅采用分子筛沸石转轮的系统。
含有高沸点物的废气若采用分子筛沸石转轮处理工艺，分子筛沸石转轮的净化效率将会衰减下降，后置热氧化设备的辅助燃料消耗量将增加。随着高沸点物在分子筛沸石转轮的蓄积，分子筛沸石转轮存在炯燃的风险。因此，对于采用分子筛沸石转轮工艺处理含高沸点物的废气，需要对废气的高沸点组分进行检测与分析，从源头控制，增加活性炭或冷凝器等预处理装置，并且采用高温型分子筛沸石转轮进行定期高温，可降低高沸点物对分子筛沸石转轮的影响。
(二)、催化燃烧RCO吸附效果
1)吸附剂种类
吸附材料是转轮技术的核心，常用的有活性炭和催化燃烧RCO两种。活性炭有丰富的微孔，较大的比表面积，吸附，，被广泛用于转轮技术中。活性炭作为吸附剂处理废气时，其吸附容量大，成本低，但是其孔道易堵塞，并且活性炭本身具有的可燃性，在脱附时易着火，会构成的隐患，不符合生产的要求，在实际的应用中会受到影响。
催化燃烧RCO是一种具有特定骨架结构的无机晶体材料，其选择吸附能力主要得力于规整的结构。催化燃烧RCO孔径排列规则，分布均匀，选择吸附性主要是因为不同沸石的孔径大小不同，一般情况下，只有分子动力学直径小于分子筛孔径的分子才会被分子筛吸附。不同类型的分子筛的骨架结构和孔径大小也存在较大的差异，而分子筛的骨架结构具有程度范围内的可变性，因此一些分子动力学直径略大于孔径的分子也可以被其吸附，但是吸附速率和吸附容量会明显减小。由于结构中具有阳离子，并且其骨架结构带负电荷，因此是分子筛自身带有极性。催化燃烧RCO的阳离子会产生强正电场，以此来吸引极性分子的负极中心，或者可极化的分子经催化燃烧RCO静电诱导后极化。因此，催化燃烧RCO能够吸附极性较强或较易极化但动力学直径略大于其孔道尺寸的分子。由于分子筛具有的孔道结构使其具有的性能，于高温低压的条件下也能够发挥其吸附能力。目前常被用来吸附的分子筛种类有13X，NaY，丝光沸石和ZSM-5等。采用混合Y型和ZSM-5分子筛作为催化燃烧CO吸附剂吸附和甲基乙基酮，发现其去除率可达。13X型作吸附材料时，采用催化燃烧RCO工艺吸附，发现合适的运行条件能够使得催化燃烧RCO的去除率一直保持在90%以上。
2)蜂窝状吸附剂的制备
转轮技术中的吸附剂采用的都是蜂窝状的吸附剂，这样可以减小气流阻力，加大气体分子与吸附材料的接触面积，易于扩散，压降小。蜂窝状吸附剂的制备一般有两种方法，一是成型法，即将吸附剂与的粘合剂混合，挤压成型，制成蜂窝状，其单位体积内的吸附剂含量高，但是其机械强度较低，在搬运过程中易碎。
二是涂覆法，即将分子筛涂覆于蜂窝状的载体上，所制得的吸附剂具械的特点，但是其涂层易脱落，且涂覆效果直接影响其吸附性能。
成型法制备蜂窝状吸附剂时，一般需加入茹结剂和胶溶剂，各物质都会对吸附剂的性能造成较大的影响。茹结剂的含量增加会使得蜂窝的机械强度提高，但随之需要加入多的胶溶剂，这会减少蜂窝吸附剂中成分的含量，还可能会导致活性成分孔道堵塞，降低吸附效果。