沸石轉輪催化燃燒是目前***內成熟實用的有機廢氣處理工藝

 

 

石化、橡膠、印刷行業排放的烷烴、芳香烴、醛、酮、酸、酯、醇、氯代烴等揮發性有機化合物(VOCs)嚴重影響了自然環境和人體健康，造成臭氧層破壞、光化學煙霧等一系列環境問題。揮發性有機物的可控處理已成為社會廣泛關注的焦點，其處理方法主要包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分離法、等離子體分解法、催化氧化法、直接燃燒法及生物降解法等，其中吸附法和催化氧化法被認為是比較有效的兩種方法。

VOCs分子的動力學直徑一般小于1nm。當吸附劑的孔徑與VOCs分子的動力學直徑相匹配時，被吸附的有機分子不易逃逸。常用的微孔吸附材料主要有活性炭和沸石分子篩。活性炭比表面積***，性能***，但熱穩定性差，易燃燒，難以脫附VOCs。沸石分子篩具有豐富的微孔、較***的比表面積和***異的熱穩定性，已廣泛應用于VOCs吸附***域。

另外，沸石分子篩本身含有較多的酸位，具有一定的催化活性，非常適合作為催化劑載體材料。將沸石與活性組分復合制備的沸石基負載型催化劑也是處理揮發性有機化合物的一種重要方法。

沸石轉輪+一氧化碳催化燃燒是我***有機廢氣處理***域中一種成熟實用的工藝。采用吸附-脫附-冷卻三個連續程序，同時吸附和脫附。沸石轉輪吸附、收集、壓縮和增加有機廢氣的濃度，然后從沸石轉輪中脫附高濃度廢氣分子，送入催化氧化爐(一氧化碳爐)進行無焰燃燒，從而達到凈化有機廢氣的目的。

沸石轉輪催化燃燒設備主要由廢氣預處理系統、沸石轉輪吸附濃縮系統、脫附系統、催化燃燒系統、冷卻干燥系統和自動控制系統組成。其中，沸石轉輪作為一種將沸石吸附材料制成蜂窩狀結構的轉輪設備，是企業廢氣處理的關鍵設備，使用沸石轉輪可以有效凈化揮發性有機廢氣(即VOCs廢氣)。

沸石分子篩

沸石吸附劑的作用

沸石分子篩對VOCs分子的吸附性能主要取決于其內部的孔結構。不同的沸石分子篩具有不同的內部孔結構，其吸附***性有顯著差異。

分子篩籠的不同結構

硅鋁比是沸石分子篩的一個重要參數，對沸石的吸附性能有很***影響。一般來說，隨著硅鋁比的增加，沸石的疏水性增加，有利于水蒸氣環境中有機分子的吸附。采用水熱法制備了高硅鋁比(6.77)的改性13X沸石(M-13X)。發現在水蒸氣條件下，M-13X的疏水性增強，對甲苯的吸附量顯著增加。當空氣濕度為50%時，m-13x的吸附容量仍為45mgg。

高溫水熱脫鋁提高了沸石的疏水性，增加了分子篩表面吸附有機分子的有效位點。在濕空氣條件下，硅鋁比高的超穩Y型沸石(USY沸石)對甲苯、苯、二甲苯、苯乙烯、乙酸乙酯等揮發性有機化合物的吸附容量較***，而ZSM-5沸石的硅鋁比范圍較寬。

分子篩吸附濃縮轉輪的***點

在干燥空氣條件下，水分子對沸石分子篩的有效吸附位點沒有影響，脫鋁處理可能導致沸石內部結構的坍塌、堵塞和變形，從而影響沸石對VOCs分子的吸附性能。不同硅鋁比的Y沸石在干燥空氣中對己烷的吸附***性表明，低硅鋁比的NaY和HY對己烷的吸附量較高，而脫鋁處理的高硅鋁比沸石(DAY)對己烷的吸附量低。

綜上所述，沸石分子篩對揮發性有機化合物分子的吸附是多種影響因素共同作用的結果，如孔結構、硅鋁比、平衡陽離子和表面***性。