Détails de la solution de système de traitement des gaz résiduaires COV
Avec le développement rapide de l'économie, un grand nombre de composés organiques volatils (COV), ces dernières années, les composés organiques volatils (COV) sont devenus l'une des principales sources de polluants atmosphériques, ce qui a constitué une grande menace pour la santé humaine et l'équilibre de l’écosystème, la fin de la gouvernance des COV a attiré une large attention de la part de la société.
Sur la base de la technologie existante de traitement de l'air à terminal unique, le principe, le déroulement du processus, l'état de la recherche et les perspectives de développement de la technologie combinée de concentration par adsorption et de combustion catalytique adaptée à un grand volume d'air résiduaire et à une faible concentration de COV sont discutés en détail.
Les gaz COV sont principalement nocifs pour l'atmosphère :
(1) Certains sont toxiques et cancérigènes et mettent en danger la santé humaine ;
(2) Les hydrocarbures et les oxydes d'azote contenus dans les COV réagissent pour générer de l'ozone sous l'action de la lumière ultraviolette, ce qui peut conduire à des événements de smog photochimique atmosphérique et mettre en danger la santé humaine et la croissance des plantes ;
(3) Participer à la formation d'aérosols secondaires dans l'atmosphère. La plupart des aérosols secondaires sont des particules fines qui ne se déposent pas facilement. Ils peuvent rester dans l’atmosphère plus longtemps et avoir une forte force de diffusion de la lumière, ce qui peut réduire considérablement la visibilité atmosphérique ;
À l'heure actuelle, de nombreux environnements atmosphériques urbains présentent une pollution régionale par la brume, l'ozone et les pluies acides ainsi que trois autres caractéristiques complexes de la pollution atmosphérique, et les COV sont l'un des agents boosters les plus importants.
Technologie commune de traitement des gaz COV :
La gouvernance des COV a été urgente, la technologie actuelle de traitement des gaz COV est principalement divisée en deux catégories :
(1) Le contrôle à la source fait spécifiquement référence aux mesures visant à prévenir ou à réduire les émissions de COV dans le maillon de production, ce qui constitue la meilleure méthode pour contrôler la pollution par les gaz résiduaires organiques. Cependant, en raison des limites du niveau technique, il entraînera inévitablement des rejets et des fuites de différentes concentrations de gaz d'échappement organiques dans l'environnement, ce qui est difficile à réaliser.
(2) Le mode de gouvernance de contrôle et d'élimination des gaz COV en fin de production peut être divisé en deux catégories : la technologie de recyclage et la technologie de destruction.
Technologie de récupération : consiste à utiliser des méthodes physiques pour récupérer les gaz COV, des méthodes non destructives, principalement la méthode d'adsorption sur charbon actif, la méthode de condensation, la méthode de traitement par membrane, etc. Ce type de méthode peut non seulement contrôler efficacement les émissions de COV, mais le recyclage peut également économiser des ressources et apporter des avantages économiques, c'est pourquoi il suscite de plus en plus d'attention.
Technologie de destruction : c'est-à-dire, par un processus de réaction chimique ou biologique pour transformer l'oxydation des gaz résiduaires de COV en substances non toxiques ou peu toxiques de méthodes destructrices, les principales technologies sont la combustion, la dégradation photocatalytique, la technologie plasma, la biodégradation, etc.
La technologie de traitement des gaz résiduaires de COV est un processus de traitement unique, en fonction de la situation spécifique et des exigences des émissions de gaz résiduaires de COV, sélectionnez le processus approprié ; En raison de la grande variété de COV, de composants complexes et de propriétés différentes, dans de nombreux cas, l'utilisation d'une technologie de purification est souvent difficile à répondre aux exigences de gouvernance et très peu rentable. Grâce aux avantages des différentes technologies de traitement unitaire, le processus de traitement combiné peut non seulement répondre aux exigences en matière d'émissions, mais également réduire les coûts d'exploitation de l'équipement.
Technologie principale des systèmes de concentration de rotor de zéolite + combustion catalytique :
La première technologie utilisée pour traiter les gaz COV est la méthode d'adsorption, parmi laquelle la plus couramment utilisée et la plus typique est l'adsorption sur charbon actif, la méthode d'adsorption sur charbon actif pour l'adsorption et le traitement de la fumée halogène et la série de technologies du benzène est très courante dans l'industrie. . Le principe principal de la méthode d’adsorption est d’utiliser des matériaux poreux ayant une grande surface spécifique comme adsorbant. Lorsque le gaz COV traverse l'adsorbant, en raison de la grande surface spécifique de l'adsorbant, les molécules de COV sont piégées sur la surface interne du micropore par l'adsorbant, de manière à obtenir l'effet de purification du gaz. En tant que nouvelle combinaison et technologie efficace de traitement par adsorption des COV, le concentrateur à rotor à roue de zéolite + la technologie de combustion catalytique ont été largement utilisés dans les pays étrangers.
(1) Type d'adsorbant
Le matériau d'adsorption est au cœur de la technologie des roues, le charbon actif et le tamis moléculaire de zéolite sont couramment utilisés. Le charbon actif a des micropores riches, une grande surface spécifique, une forte capacité d'adsorption, une vitesse rapide, est largement utilisé dans la technologie des roues. Charbon actif comme adsorbant pour traiter les gaz résiduaires, sa capacité d'adsorption est grande, faible coût, mais ses pores sont faciles à boucher, et le charbon actif lui-même a une certaine inflammabilité, facile à prendre feu lors de la désorption, constituera un certain risque pour la sécurité, ne répond pas aux exigences de sécurité de la production, sera affecté dans l'application pratique.
Le tamis moléculaire zéolite est une sorte de matériau hydraté avec une structure squelette spécifique de sel métallique de silicate d'aluminium cristallin. La formule chimique générale est la suivante :
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
Où M représente le cation, m représente le nombre d'états de valence, z représente le nombre d'hydratation, x et dix mille sont des nombres entiers, une fois la structure activée, A. L'eau dans la tête disparaîtra et les composants restants se déplaceront vers former une structure de cage avec une ouverture de 3~10Å.
La capacité d’adsorption sélective du tamis moléculaire zéolitique est principalement due à sa structure régulière. Règles de disposition de l'ouverture du tamis moléculaire de zéolite, distribution uniforme, la sélection de l'adsorption est principalement due au fait que les différentes tailles d'ouverture de zéolite sont différentes, dans des circonstances normales, seul le diamètre dynamique moléculaire inférieur à l'ouverture du tamis moléculaire sera adsorbé par le tamis moléculaire.
Il existe également de grandes différences dans la structure du squelette et la taille des pores des différents types de tamis moléculaires, et la structure du squelette des tamis moléculaires présente une variabilité de l'ordre de quelques degrés, de sorte que certaines molécules dont le diamètre dynamique moléculaire est légèrement supérieur à la taille des pores peuvent également être adsorbé par celui-ci, mais le taux d'adsorption et la capacité d'adsorption seront considérablement réduits.
Parce qu'il y a des cations dans la structure et que la structure du squelette est chargée négativement, c'est le tamis moléculaire lui-même avec une polarité. Le cation du tamis moléculaire zéolitique générera un fort champ électrique positif, afin d'attirer le centre négatif des molécules polaires ou des molécules polarisables par induction électrostatique du tamis moléculaire zéolite après polarisation.
Par conséquent, les tamis moléculaires zéolitiques peuvent adsorber des molécules ayant une forte polarité ou une polarisation facile mais un diamètre cinétique légèrement supérieur à la taille de leurs pores. Parce que le tamis moléculaire a une structure de pores spéciale qui lui confère des performances spéciales, dans des conditions de température élevée et de basse pression, il peut également jouer sa capacité d'adsorption. À l'heure actuelle, les types de tamis moléculaires souvent utilisés pour l'adsorption sont le 13X, le NaY, le mercerite et le ZSM-5.
Introduction du principe de la roue de zéolite
L'étude a conclu que : si le papier de fibre céramique ondulé et plat traité utilise un moyen de liaison inorganique pour fabriquer une roue en nid d'abeille, puis la zéolite avec absorption d'eau sur le canal de la roue, la roue deviendra une roue absorbante, après que des expériences ont prouvé que la roue d'adsorption pour le traitement de purification des COV est très efficace.
La zone de concentration du coureur de zéolite peut être divisée en trois parties : zone de traitement, zone de régénération et zone de refroidissement. Le coureur de concentration court en continu dans chaque zone. Les gaz résiduaires organiques COV sont filtrés à travers le pré-filtre, puis à travers la zone de traitement du dispositif à canaux de concentration.
Les COV présents dans la zone de traitement sont éliminés par adsorption de l'adsorbant et l'air purifié est évacué de la zone de traitement du canal de concentration. Les COV des gaz résiduaires organiques adsorbés dans le canal de concentration sont désorbés et concentrés jusqu'à 5 à 15 fois par traitement à l'air chaud dans la zone de régénération.
Le canal concentré est refroidi dans la zone de refroidissement, et l'air traversant la zone de refroidissement est chauffé et utilisé comme air recyclé pour obtenir l'effet de purification et d'économie d'énergie.
Processus d'oxydation catalytique :
Le processus de combustion catalytique est réalisé dans une unité de combustion catalytique. Les gaz résiduaires organiques sont préchauffés à 200-400 °C via l'échangeur thermique, puis entrent dans la chambre de combustion. Lors du passage à travers le lit catalytique, les molécules d'hydrocarbures et les molécules d'oxygène du mélange gazeux sont adsorbées à la surface du catalyseur et activées respectivement. Étant donné que l'adsorption en surface réduit l'énergie d'activation de la réaction, les hydrocarbures sont rapidement oxydés avec des molécules d'oxygène à des températures plus basses pour produire du dioxyde de carbone et de l'eau.
Concentration d'adsorption du rotor de zéolite - processus de combustion catalytique :
L'idée de base de la technologie de combustion catalytique à concentration de roue de zéolite, les COV présents dans les gaz résiduaires industriels à faible concentration et à grand volume d'air sont séparés et concentrés par une méthode de séparation par adsorption, et l'air pollué à forte concentration et à faible volume d'air après concentration est décomposé et purifié par méthode de combustion, communément appelée concentration de séparation par adsorption + méthode de décomposition et de purification par combustion.
Le coureur d'adsorption avec structure en nid d'abeille est installé dans la coque divisée en zones d'adsorption, de régénération et de refroidissement, et tourne lentement à une vitesse de 3 à 8 tours par heure sous l'entraînement du moteur de régulation de vitesse.
Les trois zones d'adsorption, de régénération et de refroidissement sont respectivement reliées aux passages d'air de traitement, d'air de refroidissement et d'air de régénération. De plus, afin d'éviter les fuites d'air entre la canalisation du vent et la circonférence du canal d'adsorption et la coque entre chaque zone, la plaque de séparation et le canal d'adsorption, la circonférence du canal d'adsorption et la coque sont équipées d'un revêtement résistant aux hautes températures. , matériau d'étanchéité en caoutchouc fluoré résistant aux solvants.
Le ventilateur n°1 entraîne les COV contenant des gaz d'échappement à travers la zone a du canal, qui est la zone d'adsorption. Différents matériaux d'adsorption peuvent être remplis dans le canal en fonction de différentes cibles. La région a des COV adsorbés arrive dans la région b pour être désorbée avec la rotation du coureur. Le flux d'air à haute température via le transfert de chaleur 1 désorbera les COV adsorbés sur le canal et atteindra la température d'inflammation via le transfert de chaleur 2, puis entrera dans la chambre de combustion catalytique pour une réaction d'oxydation catalytique. Étant donné que le coureur doit être adsorbé après la désorption, une zone de refroidissement c est définie à côté de la zone de désorption pour être refroidie par l'air, et l'air chaud refroidi devient de l'air chaud pour la désorption par transfert de chaleur 1.
Pour la fabrication actuelle de puces, l’industrie des panneaux LCD, l’industrie des semi-conducteurs, l’industrie de l’imprimerie, l’industrie du revêtement et d’autres domaines de production industrielle. Sa méthode de production fixe doit utiliser un grand nombre de solvants organiques, utilisés comme agent de nettoyage, photorésist, liquide de décapage, diluant, etc., dans ce processus produira un grand nombre de gaz résiduaires organiques, ces gaz résiduaires organiques sont un grand volume d'air, faible concentration de gaz résiduaires, donc afin de traiter efficacement ce type de gaz résiduaire contenant des composants COV, la méthode d'adsorption et de concentration par rotor de zéolite est actuellement la méthode de traitement la plus efficace.
Gamme d'applications des systèmes rotatifs de concentration de zéolite + combustion catalytique :
Les systèmes rotatifs de concentration et de combustion catalytique de zéolite ont une large gamme d'applications, couvrant un large éventail d'industries et de conditions de traitement des gaz d'échappement. Cette technologie innovante est principalement utilisée dans des conditions de traitement des gaz résiduaires avec une faible concentration et un grand volume d'air, et convient à une variété d'applications industrielles.
L'un des principaux avantages du concentrateur à rotor zéolitique est sa capacité à traiter les gaz résiduaires qui ne contiennent pas d'halogènes tels que S, N, Cl, F, etc. Si ces composants sont présents, ils peuvent être traités lors de l'étape de prétraitement avant combustion. pour garantir qu'aucun nouveau composant de gaz d'échappement ne soit produit après le processus de combustion.
De plus, le point d’ébullition des gaz d’échappement ne peut pas être trop élevé pour pouvoir être traités efficacement grâce à ce système. Si le point d'ébullition dépasse 300°C et est exposé à l'air chaud, les gaz résiduaires organiques adsorbés sur le tamis moléculaire de zéolite ne seront pas désorbés pendant une longue période, affectant l'efficacité du processus de traitement.
Cette technologie avancée convient à une variété d’industries, notamment les usines chimiques, les installations de peinture, les sociétés pharmaceutiques, les usines d’électronique, les fabricants de meubles, les entreprises d’emballage et d’impression et les installations de peinture. Il traite efficacement les solvants organiques et les émissions de gaz résiduaires organiques de ces diverses industries, ce qui en fait une solution polyvalente et précieuse pour les entreprises cherchant à améliorer leurs processus de traitement des gaz résiduaires.
Notamment, les gaz résiduaires peuvent être adsorbés puis désorbés par les zéolites, ce qui en fait des candidats appropriés pour le traitement. Cependant, si les gaz d'échappement contiennent du S, N, Cl, F et d'autres composants, des polluants secondaires seront produits après la combustion et ne conviennent pas au traitement par combustion catalytique.
En résumé, les systèmes rotatifs de concentration et de combustion catalytique de zéolite ont une large gamme d’applications et fournissent des solutions fiables et efficaces pour le traitement des gaz résiduaires de COV dans diverses industries. Sa capacité à gérer des volumes d’air élevés et de faibles concentrations en fait un atout précieux pour améliorer les processus de traitement des gaz d’échappement.