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    分子篩吸附治理VOCs工業應用技術
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    分子篩吸附治理VOCs工業應用技術

    2019-09-26      閱讀:

    分子篩轉輪濃縮技術 

    把吸附質做成蜂窩狀結構的轉輪并用于分離過程,這一概念早是瑞典人提出的,并在1974 年 申請了。
    隨著技術的進步與環境治理的需要,分子篩轉 輪被廣泛應用到工業生產。該系統由分子篩轉輪及 驅動電機、轉輪箱體、處理區、區、冷卻區、加熱器、鼓風機等構成。 
    從工廠排出的揮發氣體,過濾除塵后通過鼓風機送入分子篩轉輪吸附區,被分子篩吸附后得 到凈化空氣排出,吸附轉輪在驅動電機帶動下緩慢 旋轉,吸附飽和的分子篩進入區,高溫脫附,
    轉輪得到;后轉輪經過冷卻區返回吸附處 理區,完成吸附脫附冷卻。該系統風量為 處理風量的1/10~1/30,濃縮處理空氣入口VOCs 濃度的10~30 倍。
    金偉力研發了3 種常用VOCs 蜂窩狀分子篩轉 輪,涵蓋了汽車制造業、印刷業、家具制造、液晶 制造等多種領域的VOCs 凈化,并對吸附轉輪基材 材質、浸漬涂層的膠水配比等進行化,改進后的 轉輪凈化效率可以提高2~6 個百分點。
     

    分子篩固定床吸附技術 

    王健禮等將固定床式吸附工藝應用于吸附VOCs。該工藝以分子篩為吸附層與蜂窩狀堇青石 合為一體,制成了整體式分子篩吸附劑,并將制備 的產品用于廣東某摩托生產噴涂車間,進行廢氣的 處理,每日工作9 h,該整體式分子篩吸附效率長 期保持在90%以上,出口濃度滿足排放標準。再 生效果良好,具有較好的疏水性能,濕度對吸附劑 的吸附和脫附幾乎無影響,于同體積的活性炭吸 附裝置。
    張寶平等以火電廠的粉煤灰為基體,采用不同 濃度酸堿溶液對其進行改性,在不同的溫度和時間 下制備得到X 分子篩,研究酸堿溶液對粉煤灰的 理化性能影響,并模擬工廠固定床對甲苯進行吸附 試驗。
    根據吸附實驗結果得出,與工業活性炭相比, 合成的分子篩用于工業生產是可行的,也實現了粉 煤灰的再利用,降低了工業成本。
    Mays S Hussein 等研究了5A 沸石對芳烴中苯和甲苯的固定床吸附和間歇吸附。分析表明,與苯 相比,沸石對甲苯的吸附量更大,強吸附甲苯對弱 吸附苯存在置換,2 種吸附劑均在120 min 內達到 平衡。分子篩固定床吸附的工業應用擁有可觀的市 場前景,其吸附效率、疏水性能、以及成 本控制均于活性炭吸附劑,已在眾多工業生產中 得以應用。
     
    結 語
    近年來,沸石分子篩在VOCs 方面有了一 定進展,發現了一系列性能異的吸附材料。研究 表明:(1)沸石孔道、硅鋁比、表面性能,平衡 陽離子等對沸石分子篩吸附影響較大,除此之外 VOCs 種類、性等對吸附性能也有一定的影響,通過沸石選、表面改性處理、結構調整、復合材 料等方法可得到對VOCs 吸附量較大的分子篩吸附 材料;(2)分子篩負載Pt、Pd 等貴金屬后其吸 附效果顯著,但是貴金屬的價格相對昂貴,直接使 用會產生大量的經濟成本支出,故需要對其進行科 學設計,盡可能增加金屬氧化物的組分,從而降低 成本,得到吸附劑。
    目前在分子篩吸附法脫除VOCs 方面,雖然已 經取得了一定的成效,但是整體來看仍存在諸如以 下方面的問題和挑戰:(1)目前研究分子篩對 苯、甲苯、甲醛吸附較多,而對酸類、酯類、醇 類、酮類等多種VOCs 吸附方面的較少,未來需要 研究沸石及負載型沸石對不同VOCs 分子的擴散、
    吸附、催化燃燒及產物分子脫離,為工廠減排裝置 提供理論指導與數據支持;(2)微孔沸石孔道較 窄,不利于大分子吸附,需引入介孔,來增加吸附 位點減少位阻,提高吸附速率與吸附量,因此如何 有效引入和調控介孔,也是未來研究的主要方向;
    (3)目前,多數脫除VOCs 的研究處于實驗室實 驗階段,與實際工業化應用存在較大差距,應該考 慮多種VOCs 競爭吸附問題、VOCs 含水汽吸附問 題,盡可能模擬工廠廢氣排放的真實情況,為選 佳吸附材料提供理論與數據支持。
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