一套沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的治理效率與進氣參數(shù)、設(shè)備運行參數(shù)的選取等息息相關(guān)。影響系統(tǒng)性能的操作參數(shù)主要有以下幾個方面:
a.廢氣進氣參數(shù):廢氣溫度、廢氣濕度等;
b.設(shè)備運行參數(shù):脫附再生溫度,冷空氣流量,轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速,濃縮比等;
c.轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)參數(shù):轉(zhuǎn)輪直徑、吸附/脫附/冷卻區(qū)面積比,轉(zhuǎn)輪厚度等。
根據(jù)吸附機理,吸附平衡容量與吸附溫度有關(guān)。低溫有利于吸附,高溫有利于脫附,因此廢氣溫度越低越利于吸附的進行。此外,廢氣中的水份會在一定程度上堵塞沸石分子篩的孔道結(jié)構(gòu),從而影響吸附性能。即使是疏水性沸石,其對進氣的濕度要求也不可超過80%。若進氣濕度過高,可在進入沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)之前增加一道干燥除濕的預(yù)處理工序,以確保沸石轉(zhuǎn)輪的長期、有效運行。
轉(zhuǎn)速是沸石轉(zhuǎn)輪吸附操作過程中非常重要的參數(shù)之一,轉(zhuǎn)速與吸附質(zhì)性質(zhì)、吸附劑性質(zhì)、吸附床層設(shè)計參數(shù)等多方面的因素有關(guān),是一個綜合因子。
濃縮比是一個無量綱因子,其定義為吸附區(qū)進口處的VOCS廢氣流量與解析區(qū)進口處的VOCS廢氣流量的比值。若吸附區(qū)廢氣流量下降,解析區(qū)廢氣流量升高,則濃縮比下降。較低的濃縮比有利于提高吸附、脫附效率。但在實際應(yīng)用過程中,將導(dǎo)致能耗的增加。因此,濃縮林存在一個優(yōu)值,通過優(yōu)化濃縮比,可提高沸石轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟性。
焚燒系統(tǒng)
常見的熱力焚燒方式有直燃式熱氧化爐(TO)、催化氧化爐(RCO)以及蓄熱式熱氧化爐(RTO)。直燃式熱氧化爐(TO)的特點為利用熱交換器從煙氣中回收熱量用于預(yù)熱廢氣或其他熱能處用以節(jié)省通海。常見的熱交換器為管殼式換熱器。一般情況下,具有較低的設(shè)備投資率,但熱回收效率也較低,通常為40-65%。
催化燃燒(RCO)常用的催化劑為貴金屬催化劑,以蜂窩狀的陶瓷作為基體,負(fù)載鈀、鉑等貴金屬。貴金屬催化劑具有活性高、適用范圍廣、起燃溫度低、使用壽命相對較長等優(yōu)點。RCO將較于TO、RTO燃燒溫度較低,具有能耗較小的優(yōu)點。但貴金屬催化劑價格高昂,且因設(shè)備壓降大、催化劑易失活等缺點,使得其操作成本高于TO、RTO。且熱回收效率也較低。
蓄熱式熱氧化爐(RTO)的特點是換熱器采用陶瓷蓄熱床,氧化分解后氣體將自身攜帶大量熱量傳遞并儲蓄在蓄熱床中,然后讓進入氧化器的氣體從蓄熱床中獲得換取熱量,RTO的熱回收效率可高達95%,可在程度上降低能源消耗,但設(shè)備投資率較大,設(shè)備占地面積較大。
熱力焚燒通常需要700-800攝氏度的燃燒溫度,才能獲得較高的VOCS焚毀效率。因此,熱力焚燒需要使用大量的能源。經(jīng)濃縮的VOCS廢氣具有較高的濃度,理論上可提供熱力焚燒所需的熱值,以降低能源消耗。然而,熱力焚燒爐在實際使用過程中,往往仍需補充大量的天然氣、柴油等能源來維持設(shè)備運行所需的熱量供應(yīng)。即使是熱回收效率較高的RTO在實際應(yīng)用過程中仍需要保證一定量的燃料供應(yīng)。