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沸石转轮吸附的影响因素分析

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沸石转轮吸附的影响因素分析
选定治理工艺后,一旦确定吸附材料,沸石转轮的运行参数、进气参数,会影响吸附能力。国外学者研究称,要想调整沸石转轮的运行,可以改变浓缩比、转速、再生风温度等指标。结合相关研究成果,处理高浓度的VOCs时,将浓缩比降低至8,转速提高至6.5 r/h,再生风温度控制在220 ℃,此时去除效率维持在90%以上。以下具体分析沸石转轮吸附的影响因素。
1、浓缩比
沸石转轮经过吸附、脱附,可以得到低流量的浓缩气体,浓缩比就是进气流量、再生风流量的比值,使用F表示。低浓缩比能提高去除效率,但也会增加再生风量,增大脱附能耗。结合实践,浓缩比从15降低至6,甲苯的出口浓度从4.7 mg/m3降低至1.5 mg/m3,不利于后续燃烧。因此,在保证去除率的前提下,合理设置浓缩比,才能兼顾效率、能耗两个指标,提高系统的整体能效。
2、沸石转轮转速
在沸石转轮运行过程中,吸附、脱附是同时进行的,两个动作相互影响,并且决定了去除效率。从本质上来看,转速的大小,会改变吸附时间、脱附时间的长短。以最佳转速为准,如果实际转速较低,其运行周期变长,虽然增强了脱附区的再生能力,但吸附能力会降低。结合温度分布曲线,可见吸附区的曲线下降,原因在于吸附放热,导致吸附率降低。如果实际转速较高,脱附区前段可以加热到再生温度,后段则达不到再生温度,继而影响去除效果。设置最佳转速,就是控制吸附时间、脱附时间,最大程度上提高去除率。
3、进气参数
进气参数包含多个指标,其中影响沸石转轮吸附性能的主要有两个:一是进气温度。对VOCs处理时,废气中常含有一定水分,相对湿度能达到80%以上。这些水分的存在,会和污染物相互吸附,不仅占据了沸石转轮的吸附空间,还会降低去除效率。因此,控制进气温度,可以提高沸石转轮吸附能力。二是进气流速。一定条件下,沸石转轮的最佳转速和进气流速之间呈现正比关系。随着进气流速提高,转速也会提高;如果转速没有提高,实际转速就会低于最佳转速,导致吸附能力降低。结合温度分布曲线,可见吸附区的曲线下降。因此,需要处理高浓度的VOCs时,一般提高沸石转轮的转速,或者降低进气流速,均能提高吸附效率。
4、再生风温度
吸附剂的解析、再生,需要最低清洗温度。再生风的温度超过该温度值,就能提高解析效率,减少脱附风量的消耗。

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