Echipament de absorbție a cărbunelui activat

1. Principalele forme de adsorbție și desorbție

Adsorbția este procesul prin care adsorbanții acumulează sau condensează unul sau mai multe componente într-un amestec de gaz la suprafață pentru a obține separarea. Adsorbanții utilizați în mod obișnuit includ cărbune activ granular, cărbune activat în fagure, pâslă din fibră de cărbune activ, zeolit ​​în fagure, roată de zeolit ​​etc. Eficiența de purificare a metodei de adsorbție este puțin mai mare de 90%. Conform standardelor actuale de emisie, tratează în general gazele reziduale cu o concentrație mai mică de 800 mg/m³ și o temperatură mai mică de 40°C.

Cărbune activ pe stâlpi	Cărbune activat de tip fagure	Pâslă din fibră de carbon activ
Zeolit granular	Zeolit de fagure	Roata de zeolit

Desorbția este regenerarea adsorbantului, care se referă la procesul de separare a adsorbatului de adsorbant prin intermediul aburului la temperatură înaltă, purjare cu gaz fierbinte și reducerea presiunii.

2. Principiul de adsorbție a roții de zeolit

Ansamblul roții de adsorbție a zeolitului (caseta) este un rulment central și un cadru circular de susținere în jurul rulmentului care susține rotorul. Rotorul este realizat din medii de adsorbție zeolit ​​și fibră ceramică. Roata conține o etanșare pentru separarea gazelor de eșapament tratate și a gazului curat eliberat după tratament. Materialul este realizat dintr-un material moale (de obicei silicon) care trebuie să reziste la corozivitatea VOCS și la temperaturile ridicate de funcționare. Sigiliul separă ansamblul roții de adsorbție a zeolitului de tip fagure într-o zonă de adsorbție de bază (zonă de adsorbție) și o zonă de regenerare și desorbție (zonă de regenerare; zonă de desorbție). Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți capacitatea de tratament de adsorbție a roții, este obișnuit să se adauge o zonă de răcire de izolare (zonă de răcire sau zonă de purjare) la primele două zone. De obicei, zona de adsorbție este mai mare, în timp ce zona de desorbție și zona de răcire sunt două părți de tratament mai mici, cu suprafețe egale. Uneori poate fi împărțit în mai multe zone de serie pentru nevoi speciale; iar roata de adsorbție este utilizată de un set de echipamente de antrenare electrică pentru a roti roata, astfel încât roata poate avea viteză variabilă în timpul tratamentului și poate controla capacitatea de a se roti de 2 până la 6 ori pe oră.

După ce gazele reziduale COV emise de fabrică intră în sistem, prima etapă este trecerea printr-un rotor compus din zeolit ​​hidrofob, iar poluanții COV sunt mai întâi adsorbiți pe rotor; a doua etapă a procesului de desorbție este trecerea gazului rezidual (aproximativ 180 până la 250°C) tratat în zona de răcire, care este preîncălzit după schimbul de căldură cu sistemul de incinerare back-end în rotor pentru a desorbi materia organică la temperatură ridicată. În acest moment, concentrația de poluanți la ieșire poate fi controlată pentru a fi de aproximativ 5 până la 20 de ori mai mare decât cea a gazului rezidual de intrare, iar materia organică desorbită poate fi incinerată la o temperatură de peste 700°C în a treia etapă sau condensată pentru recuperare și reutilizare. Acest lucru poate reduce dimensiunea unității ulterioare de tratare a gazelor reziduale, costurile de operare și costurile inițiale ale echipamentelor.

Unitățile de procesare ale roții de zeolit sunt după cum urmează:

Corpul roții de zeolit este compus din niște substraturi solide specifice acoperite cu un strat de pulbere adsorbantă. Substratul este realizat din ceramică, sticlă sau fibră de cărbune activ prin sinterizare. Fibra ceramică este cea mai utilizată datorită rezistenței sale la temperaturi ridicate, stabilității termice ridicate, lavabilității, neinflamabilității și rezistenței la acid și alcali. Tipul de adsorbant variază în funcție de compoziția gazului de tratat. În general, se poate folosi cărbune activ, zeolit ​​etc. Grosimea roții este în general de 25cm-45cm.

Matricea roții de zeolit ​​este o suprafață din fibră ceramică acoperită cu un strat de adsorbant, în general cărbune activ sau zeolit ​​hidrofob, pentru a forma o roată circulară în formă de fagure, care este împărțită în două zone, și anume zona de tratament cu adsorbție și zona de regenerare și desorbție. Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți capacitatea de adsorbție a roții, uneori este proiectată o zonă de răcire între cele două zone. De obicei, zona de adsorbție este mai mare, iar zona de desorbție și zona de răcire sunt două zone de tratare mai mici, cu suprafață egală.

Echipament de recuperare a căldurii: După arderea sau oxidarea COV, temperatura aerului curat este de 500-700 ℃. Această parte de aer este recuperată printr-un schimbător de căldură pentru a recupera energia termică. În același timp, temperatura aerului curat este scăzută și apoi direcționată către zona de desorbție a rotorului pentru desorbție. Dacă temperatura este prea mare, rotorul se poate arde. Prin urmare, temperatura care intră în rotor nu trebuie să fie prea mare. În general, este instalat un echipament de recuperare a căldurii în două etape și se adaugă o suflantă pentru a introduce aer proaspăt și a-l amesteca cu aerul ars pentru a controla temperatura de desorbție în intervalul 180-220℃. Pentru a trata gazele reziduale COV, în plus față de sistemul de incinerare a rotorului cu concentrație de adsorbție a zeolitului, la ieșirea gazelor de eșapament este instalat un condensator pentru a pre-devia și trata COV cu punct de fierbere ridicat (cum ar fi MEA, BDG, DMSO).

3. Principiul recuperării condensului înainte și după adsorbția cărbunelui activ

Gazul rezidual este colectat de sistemul de colectare și intră în dispozitivul de adsorbție pentru tratare.

În timpul adsorbției, fluxul de aer intră în patul de adsorbție din partea inferioară a patului, iar gazele de eșapament curate după adsorbție sunt evacuate prin conducta de evacuare. După ce adsorbția atinge timpul stabilit, trece la stadiul de desorbție. În timpul desorbției, aburul saturat intră în patul de adsorbție, iar solventul adsorbit în pat părăsește patul de adsorbție împreună cu vaporii de apă și intră în răcitor.

Condensul este răcit la sub 40°C, gazul necondensabil se întoarce în partea din față a ventilatorului pentru re-adsorbție, iar solventul și apa condensată intră în rezervorul de stocare a solvenților pentru depozitare temporară.

În conformitate cu cerințele procesului, timpul de desorbție și timpul intermitent în timpul funcționării automate pot fi setate prin intermediul ecranului tactil, iar timpul de adsorbție este egal cu suma timpului de desorbție și a timpului de așteptare.

Echipamentul funcționează automat fără a fi nevoie de personal de serviciu. Sistemul de control electric poate fi instalat la fața locului sau în camera centrală de control. Volumul de lucru de întreținere este relativ mic.

4. Introducere în sistemul de adsorbție

a. Pretratarea gazelor de eșapament

În conformitate cu cerințele specificațiilor de proiectare, este proiectat și instalat un canal de emisie de urgență. Starea emisiilor este controlată de atelierul de producție pentru a servi drept canal de emisie directă a gazelor de eșapament în cazul unui accident sau întreținere a echipamentului.

b Adsorbția

Gazele de evacuare sunt trimise în absorbantul de cărbune activ de către ventilatorul de admisie a aerului. Sub acțiunea forței Van der Waals, solventul organic din gazele de eșapament este captat și adsorbit de microporii din carbonul activat. După ce cărbunele activ este saturat cu adsorbție, acesta este regenerat. Gazele de eșapament sunt purificate prin adsorbția cărbunelui activ și apoi evacuate curat.

Specificațiile rezervorului de adsorbție și cantitatea de încărcare a adsorbantului sunt proiectate în funcție de volumul de aer pentru a asigura o anumită viteză a gazului și timp de rezidență, astfel încât adsorbantul să poată absorbi eficient și complet solventul organic din gazul rezidual. Rezervorul de adsorbție funcționează alternativ, iar starea de funcționare a rezervorului de adsorbție este comutată automat de sistemul de control automat PLC pentru a efectua alternativ cele trei procese de adsorbție, desorbție, răcire și uscare și așa mai departe.

5. Selectarea procesului

Procesul de tratare este selectat după o analiză cuprinzătoare a sursei, proprietăților (compoziție, concentrație, temperatură, umiditate), volumul de aer și alți factori ai gazului rezidual. Procesele obișnuite de tratare pentru tratarea gazelor reziduale organice cu volum mare și concentrație scăzută sunt:

1) Adsorbția zeolitului, regenerarea prin purjare cu gaz fierbinte - ardere catalitică sau incinerare la temperatură ridicată.

2) Adsorbția cărbunelui activ, regenerarea vaporilor de apă sau a gazelor fierbinți - recuperarea condensului.

3) Adsorbție de cărbune activ, regenerare prin purjare cu gaz fierbinte - ardere catalitică.

Diagrama procesului de adsorbție și desorbție	Diagrama procesului de ardere prin desorbție	Redări ale echipamentelor de tratare cu ardere catalitică cu adsorbție