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沸石转轮
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沸石转轮

  • 产品名称: 沸石转轮
  • 产品分类: 沸石转轮
  • 公司名称: 山东智航环保设备有限公司
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  • 公司地址: 山东省济南市章丘
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沸石转轮吸附浓 

1工艺流程及工作原理

 

沸石转轮浓缩吸附装置是利用吸附-脱附-浓缩三项连续变温的吸、脱附程序,使低浓度、大风量有机废气浓缩为高浓度、小风量的浓缩气体。其装置特性适合处理大风量、低浓度、含多种有机成分的废气。

VOCs废气通过疏水性沸石转轮浓缩后,能有效被吸附于沸石中,达到净化废气的目的。经过沸石吸附后的废气,去除废气中挥发性的有机物,净化后的废气直接通过烟囱排放到大气中,转轮持续以每小时1-6转的速度旋转,同时将吸附的挥发性有机物传送至脱附区。于脱附区中利用一小股加热气体将挥发性有机物进行脱附,吸附了有机物质的转轮在此区内脱附,吸附在转轮上的有机物被分离、脱附,脱附后的沸石转轮通过冷却区再次旋转至吸附区,持续吸附挥发性有机气体。脱附过程中产生的有机废气送至焚化炉进行燃烧转化成二氧化碳及水蒸气排放至大气中。

吸附浓缩

处理大风量含浓度低于800 mg/m340℃温度以下的VOCs气体,通过转轮内的沸石被吸附,以系统抽气变频风机将干净尾气排入大气。吸附器可提供大量的气体接触沸石表面积,转轮持续以每小1~6转的速度旋转。提供90%以上的VOCs(volatile organic compounds)去除率。

脱附

转轮内VOCs(volatile organic compounds)被浓缩成饱和沸石区、再利用热交换器提供的热流(约200℃)来进行脱附,脱附完成后旋转至冷却区,以常温空气吹嘘冷却至常温、再旋转至吸附浓缩区。

氧化

脱附出高浓度VOCs(volatile organic compounds)气流,以氧化风机抽送至蓄热式焚化炉(RTO)内燃烧焚化处理, 排放出干净CO2(g)及H2O(g)至大气。 燃烧室高温气流被引出至热交换器,与冷却空气进行混风/热交换、升温至脱附温度的热流,供脱附使用达到省能目的。

2沸石浓缩转轮简介

沸石转轮浓缩处理装置为蜂巢状,转轮由外侧卡匣分为三个区域,分别为下侧吸附处理区,上侧一为再生脱附区,另一为冷却区。


 

(一)沸石浓缩转轮工艺原理

 

沸石转轮区分为处理区,再生区和冷却区,浓缩转轮在各个区内连续运转。

含有VOC的待处理空气通过前置过滤器后,送到浓缩转轮的处理区。在处理区VOC被吸附剂吸附除去,空气被净化后从浓缩转轮的处理区间排出去。

吸附于浓缩转轮中的VOC,在再生区经热风处理而被脱附,浓缩(5-20倍的程度)。

而且浓缩转轮在冷却区被冷却,经过冷却区的空气,在经过加热后作为再生空气使用,达到节能的效果。

(二)沸石转轮的特点

采用的VOC浓缩装置,搭载了积蓄了30年间的蜂窝式转轮制造技术及各种机能性物质图层技术,其具有以下优点:

高性能·高效率

将吸附性良好的疏水性分子筛或活性炭作为吸附剂使用,对于范围广泛的VOC种类、不同的运转条件,都可以充分提供足够的性能。

高沸点溶剂的处理

使用疏水性分子筛时,利用不燃性,搞耐热性的特点可以在高温条件下进行再生。因此,对于使用活性炭时因为有再生温度限制而无法处理的高沸点VOC,也能够处理。

惰性

即使是苯乙烯和环己酮等具有聚合性高的VOC,也能使用疏水性分子筛进行处理。

清洁和活化

心脏部分的浓缩转轮因为是在高温下烧结处理而成的,完全是无机物的结合体。如果发生蜂窝通路堵塞时,可进行水洗。另外,分子筛转轮也可以根据实际情况通过热处理进行高温活化。

(三)沸石转轮的应用范围

各种喷漆车间(汽车制造、造船、飞机制造、钢铁制品、树脂制品等等)的排气处理

各种印刷车间(凹版印刷、建筑装潢材料印刷、各种其他印刷过程)的排气处理

干法层压纸制品、镀膜加工过程的排气处理

各种电子制品制造过程的排气处理

半导体集成电路制造过程的排气处理

液晶显示频(LCD)制造过程的排气处理

锂离子电池制造(电极形成工序、电解液充填工序)过程的排气处理

大型研究设施的通风橱的排气处理

3.RTO设备简介

3.1概述

蓄热式热力氧化炉(RTO)是在消化、吸收国内外先进技术的基础上开发的一种有机废气治理设备。该装置主要利用蓄热材料,通过废气气流的程序切换,将燃烧废气的热能贮存在蓄热材料中,用于对下一阶段进入的废气预热,提高废气进气温度,回收热能,进出口废气平均温差30~50 ℃,与传统的高温焚化以及催化燃烧等工艺相比,具有热效率高(高达95%)、运行可靠、能处理大风量、低浓度废气等特点。

3.2设备工作原理

蓄热式热力氧化炉——RTO的工作原理:把有机废气加热升温至760~800℃左右,使废气中的VOC氧化分解为无害的CO2H2O;氧化时高温气体的热量被蓄热体“贮存”起来,用于预热新进入的有机废气,从而节省升温所需要的燃料消耗,降低运行成本。

3.3设备工艺流程描述

 

    根据上述综合分析本方案选用三室RTO处理,处理效率高。

待处理有机废气经引风机进入蓄热室1的陶瓷介质层(该陶瓷介质“贮存”了上一氧化周期产生的热量),陶瓷介质释放热量,温度降低,而有机废气吸收热量,温度升高,废气离开蓄热室后以较高的温度进入氧化室,此时废气温度的高低取决于陶瓷体的体积、废气流速和陶瓷体的几何结构。

在氧化室中,有机废气再由燃烧器补燃,加热升温至设定的氧化温度。使其中的有机物被氧化分解成CO2H2O。由于废气已在蓄热室内预热,燃烧器的燃料用量大为减少。氧化室有两个作用:一是保证废气能达到设定的氧化温度,二是保证有足够的停留时间使废气中的VOC充分氧化,本工程设计停留时间为1.0秒。

废气流经蓄热室1升温后进入氧化室焚烧,成为被净化的高温气体后离开氧化室,进入蓄热室2(在前面的循环中已被冷却,此时蓄热式3正处于吹扫净化状态),废气中的热能被陶瓷体截留,废气的温度得到明显的降低,而蓄热室2吸收大量热量后升温(用于下一个循环加热废气)。处理后气体离开蓄热室2,经排风机排入大气。

循环完成后,进气与出气阀门进行一次切换,进入下一个循环,废气由蓄热室2进入,蓄热室3排出。在切换之前,已被净化的气体经反吹系统清扫蓄热室1,吹扫残留在管路及室内的有机物。这样可使废气的净化率更高,可达到99%以上。三个蓄热室的阀门交替运行。

三室RTO的运行过程

在废气源进口管路上,设置一只三通,各安装一只气动阀门,处理设备停机或出现故障时,直排阀门为常开状态。工作时,由生产现场或中控室发出指令,启动净化设备,并关闭直排阀,打开进气口阀门。

处理装置上设定温度检测元件、风机风压检测、炉膛压力控制等装置,保证设备正常安全运行。

RTO炉膛压力过高,超过设定限值时,防爆口会自动打开进行泄压,保证系统的安全性,系统检测到以上所有异常时,均会进行声光报警。

3.4设备结构说明

1氧化室

整个室体内温度最高的部位,用于废气加温、氧化分解。壳体材质为碳钢板,外表面设加强筋,内衬耐火保温层;壳体良好密封,设检查门、温度检测、压力检测。高温隔热、安全、防腐蚀防水,炉体的外表温度为≤环境温度+25℃。非太阳直射区域箱体外表面温度≤60 ℃;氧化室外壁温度≤60℃。壳体良好密封,设检修门。整体设备设置防雷接地、保护接地、防静电接地;金属外壳及金属支架均设置保护接地,设备设有不少于两个可外引的接地点,以方便与所在区域接地系统连在一起组成一个共用接地网,其接地电阻值不大于4Ω。

2蓄热室

用于能量回用。由三个蓄热室组成,分别轮流进行蓄热、放热、净化。炉蓖支撑陶瓷蓄热体,下部用多孔均风板布置,炉体材料碳钢,炉蓖支撑材料为碳钢。炉体的外表温度≤环境温度+25℃。

3炉体内保温

炉体氧化室及蓄热室内保温采用耐火硅酸铝纤维,耐热≥1200℃,容重200kg/m3保温厚度≥300mmmm。内保温共三层,其中含两层硅酸铝纤维毡及一层硅酸铝纤维模块。硅酸铝纤维模块内设置耐热钢骨架,用锚固件固定在炉体壳体上。耐火硅酸铝纤维外表面涂敷耐高温抹面。

RTO炉体上设有爆破片装置,由爆破片和夹持器等装配组成的压力泄放安全装置,用于高温排除部份能量。


4)陶瓷蓄热体及矩鞍环

陶瓷蓄热体采用蓝太克板片式蓄热陶瓷MLM-200,比表面积≥680m2/m3,阻力小,比热容(J/Kg·K):900-1200,耐温高可达1200℃,耐酸度≥99.5%,吸水率小于0.5%,压碎力大于4kgf/cm3 ,热胀冷缩系数小,为4.7×10-8/℃,抗裂性能好,寿命长。空塔流速0.9Nm/s,热回收效率>95%。


序号

项目

参数

1

品牌型号

MLM-200

2

规格形式

板片式(带凹槽)

3

比热容(J/Kg·K)

900-1200

4

比表面积(㎡/m³)

≥680

5阀门

●  主切换阀(风向快速切换阀):由于风向快速切换阀性能的好坏对RTO 设备的运行非常关键,因此系统中风向切换阀全部采用品牌阀门。选用的切换阀精度高,泄漏量小(≤1%),寿命长(可达100 万次),启闭迅速(1s),运行可靠。阀本体材质均为碳钢。


辅助风门:采用气动阀,泄漏量小(≤1%),启闭迅速(≤1s),运行可靠。

气动阀门执行机构  

A、执行机构包括气缸电磁阀等,采用气动方式,气缸电磁阀、气动三联件等选用进口SMC电磁阀和气缸,保证提升阀的运行全年无故障,检维修方便。

B、气动阀均有阀位信号反馈。


6燃烧系统

燃烧器低压头比例调节式燃气燃烧器(成套进口原产)。能实现连续比例调节,调节范围30:1,燃料为天然气,高压点火,可适应多种情况。系统含助燃风机、高压点火变压器、比例调节阀、UV火焰探测器等。比例调节阀能根据炉膛所需的温度变化来调节其开度,节省燃料;燃料和助燃空气同步变化,稳定燃烧。

    供燃料气管路系统含稳压阀,燃料自动切断阀,还含有高低压开关,假如燃烧器前管路燃料泄露或(确保燃烧机安全操作的)燃料供给不足等原因,燃气压力低,燃料自动关断阀切断燃料,燃烧器停止工作——低压保护作用;假如燃烧器前管路稳压阀坏掉,或是堵塞管路至使压力高,燃料自动关断阀切断燃料,燃烧器停止工作——高压保护作用。

点火管路含稳压阀(稳定供气压力),电磁阀点火是高压打火与气路电磁阀同时动作,点火过程受火焰安全继电器控制和监测。

UV火焰探测器时刻对燃烧器端口火焰进行感应,火焰安全继电器通过UV火焰探测器监测燃烧器火焰状况。UV火焰探测器采集火焰信号并显示在继电器模块上,燃烧火焰熄灭时,UV火焰探测器没有信号传递给火焰安全继电器,燃料管路电磁阀自动关闭切断燃料,保证燃烧器的安全。

7保温、外护板

外保温材料为岩棉。

8控制系统

控制系统保证整套RTO设备的自动运行。采用PLC可编程控制,对系统的热风流向、炉膛温度进行自动监控。当炉膛温度超过870℃时,系统能自动报警。超过900℃时,系统自动切断燃料供给。监控系统能对主要设备故障进行声光报警。风机采用变频器调速以适应不同的风量要求。系统配有触摸屏,并预留上传信息至中央控制室工业以太网的接口。

主要设备图片





 


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