沸石转轮技术简介

　　一套完整的用于VOC废气治理的沸石转轮系统通常包括沸石吸附区、热脱附区及焚烧单元三个部分。

　　沸石转轮系统的工作原理如下：含低浓度VOCS的废气通过蜂窝状沸石分子筛时，废气中的VOCS成分被吸附在沸石中，净化后的任白体放在大气中。此时，已吸附VOCS的蜂窝沸石继续旋转，通过少量的热空气对沸石模块进行解吸再生，在此过程中，能够将低浓度的废气浓缩成高浓度废气。经沸石转轮浓缩的废气可采用燃烧法进行末端治理，将VOCS燃烧分解为无害的二氧化碳和水，使VOCS得到较完全的分解。

　　沸石转轮系统最初在日本问世，经过本土的实践，逐渐发展至美国、欧洲、中国等地。目前市场上技术较为先进和成熟的沸石转轮设备制造商主要有瑞典蒙特、日本倪佳斯、西部技研等国外品牌公司。

　　沸石转轮技术研究进展

　　1吸附剂

　　市场上常用的吸附剂有活性炭、沸石分子筛、硅胶、活性氧化铝、高聚物吸附树脂等材料。其中，活性炭和沸石分子筛对有机化合物具有较高的吸附选择性，被广泛运用于VOCS废气治理。

　　应用于吸附转轮的吸附剂需要具备以下特点：吸附选择性好、吸附容量大；容易再生和再利用；具有足够的稳定性和机械强度；来源广泛、价格适中。沸石分子筛通常采用耐高温的陶瓷纤维为基材，具有较好的耐热性和较高的机械强度，可满足吸附剂高频次脱附再生的需求。高硅铝比的疏水性分子筛具有良好的抗湿性能。因此，沸石分子筛逐渐发展成为转轮浓缩吸附法治理VOCS废气技术中常用的吸附剂类型。经过不断研究探索，

　　如今沸石分子筛种类已超过180种。不同型号的沸石分子筛具有不同的有效孔径、选择吸附性能。

　　2转轮结构

　　目前，市场上的沸石转轮主要有两种形式，分别为盘式转轮和筒式转轮。

　　（1）盘式转轮

　　盘式转轮为传统的转轮形式。盘式转轮系统主要由分子筛吸附转芯、气体过滤装置、转动装置、风机等部件构成。吸附转芯的核心部分，转芯可经耐高温、耐腐蚀的分隔板分隔为三个区域：吸附区、再生区、冷却区。

　　（2）筒式转轮

　　筒式转轮是近年来新发展的转轮形式。筒式转轮只有吸附区和脱附区，不设冷却区，通过自身较大的比表面积自然冷却。筒式转轮沸石采取了模块化设计，可单模块安装或更换，具有灵活度高、更换便捷等特点。

　　3设备运行参数

　　一套沸石转轮系统的治理效率与进气参数、设备运行参数的选取等息息相关。影响系统性能的操作参数主要有以下几个方面：

　　a.废气进气参数：废气温度、废气湿度等；

　　b.设备运行参数：脱附再生温度，冷空气流量，转轮转速，浓缩比等；

　　c.转轮结构参数：转轮直径、吸附/脱附/冷却区面积比，转轮厚度等。

　　根据吸附机理，吸附平衡容量与吸附温度有关。低温有利于吸附，高温有利于脱附，因此废气温度越低越利于吸附的进行。此外，废气中的水份会在一定程度上堵塞沸石分子筛的孔道结构，从而影响吸附性能。即使是疏水性沸石，其对进气的湿度要求也不可超过80%。若进气湿度过高，可在进入沸石转轮系统之前增加一道干燥除湿的预处理工序，以确保沸石转轮的长期、有效运行。

　　转速是沸石转轮吸附操作过程中非常重要的参数之一，最佳转速与吸附质性质、吸附剂性质、吸附床层设计参数等多方面的因素有关，是一个综合因子。

　　浓缩比是一个无量纲因子，其定义为吸附区进口处的VOCS废气流量与解析区进口处的VOCS废气流量的比值。若吸附区废气流量下降，解析区废气流量升高，则浓缩比下降。较低的浓缩比有利于提高吸附、脱附效率。但在实际应用过程中，将导致能耗的增加。因此，浓缩林存在一个最优值，通过优化浓缩比，可提高沸石转轮系统的技术经济性。