沸石转轮系统的原理和组成

沸石转轮系统的原理和组成

 

1.沸石分子筛的性能***点:

 

沸石分子筛是硅铝酸盐的一种微孔晶体，由硅氧四面体和铝氧四面体通过共享氧原子相互连接形成骨架结构，表面为固体骨架，内部为微孔筛结构。内腔之间有相互连通的通道，这些通道具有相同的孔径和非常均匀的分布。分子筛可以根据其内部空腔的***小选择性吸附分子。沸石分子筛具有较***的比表面积(300 ~ 1000 m2/g)，其内部孔隙具有较强的库仑场和极性。因此对吸附质分子有很强的吸附能力，远远超过其他类型的吸附剂。即使在较高的温度和较低的吸附质分压(或浓度)下，它仍具有较高的吸附能力，是一种高性能的分离吸附材料。

 

通过对沸石分子筛表面进行改性，去除晶体中的铝原子，可以消除沸石分子筛的亲水性，从而形成疏水性沸石分子筛。它既有一般沸石分子筛的共性，又能在相对湿度达到80%时保持几乎不吸水。即使对于含水的空气，也能选择性吸附所需物质，吸附量几乎不受影响。疏水性沸石由无机氧化物组成，不燃。在900℃煅烧2小时后，其结晶度保持不变，因此其热稳定性极高。可反复加热，实现脱附再生，使用寿命长。

 

2.沸石转轮浓缩系统的原理和组成

 

沸石转轮浓缩系统的关键部件是吸附轮(转轮)。转轮由疏水性沸石吸附介质和陶瓷纤维制成波纹状膜，然后卷成蜂窝圆柱形框架结构，框架内安装旋转轴承。转轮的机械结构上装有由抗VOCs腐蚀和耐高温材料制成的气体垫片，将转轮分为三个区域:吸附处理区、再生脱附区和冷却区。

 

整套设备主要由废气过滤器、沸石转轮、排气扇、RTO焚烧系统、换热器和自动控制系统等部分组成。

 

目前***的单沸石转轮可处理废气高达10万m3/h，可使废气中VOCs浓度提高5-20倍。

 

当待处理的空气(含溶剂)通过沸石转轮时，空气流中的挥发性有机化合物被疏水性沸石吸附。然后干净的空气通过转轮排入***气。

 

沸石转轮保持旋转，吸附的挥发性有机化合物转移到脱附区。在脱附区，吸附在沸石转轮上的挥发性有机化合物被加热气流脱附，加热气流占总处理风量的5~10%。之后，脱附的转轮被转移回处理区。

 

一般浓缩的VOCs会被输送到氧化燃烧系统，VOCs会分解成水蒸气和二氧化碳。挥发性有机化合物的能量用于氧化(燃烧)过程，从而进一步减少所需的燃料

 

3.免维护自清洁无泄漏

 

沸石转轮系统是由沸石等有机材料合成的波纹状矿物纤维基材，具有物理完整性、硬度和足够的柔韧性，能承受较高的热应力。此外，沸石转轮可承受高达593.33°C的高温，通过转轮蜂窝的气流均匀低速，压降很低(低于300Pa)。

 

系统运动部件少，无吸附剂磨损，可长时间连续运行，保证输出稳定。装有转轮的密封圈摩擦系数极小，完全可以避免泄漏。

 

还可以在系统中增加一个热交换器来预热浓缩的挥发性有机化合物，从而为沸石转轮提供脱附所需的热量，提高燃料效率。