VOC排ガス処理システムソリューションの詳細
経済の急速な発展に伴い、大量の揮発性有機化合物VOCが発生し、近年、揮発性有機化合物（VOC）は大気汚染物質の主要な発生源の1つとなり、人間の健康と環境バランスに大きな脅威を引き起こしています。生態系、VOC ガバナンスの終焉は社会から大きな注目を集めています。
既存のシングルターミナル空気処理技術に基づいて,大量の廃空気量と低濃度のVOCに適した吸着濃度‐触媒燃焼複合技術の原理,プロセスフロー,研究状況と開発見通しを詳細に論じた。
VOC ガスは主に大気に対して害を及ぼします。
(1) 中には有毒で発がん性があり、人間の健康を危険にさらすものもあります。
(2) VOC 中の炭化水素と窒素酸化物は、紫外線の作用により反応してオゾンを生成し、大気中に光化学スモッグ現象を引き起こし、人間の健康と植物の成長を危険にさらす可能性があります。
(3) 大気中での二次エアロゾルの形成に関与します。 二次エアロゾルのほとんどは微粒子であり、沈降するのは容易ではありません。 それらは大気中に長時間留まり、光に対する強い散乱力を持ち、大気の可視性を大幅に低下させる可能性があります。
現在、多くの都市の大気環境は、地域的なヘイズ汚染、オゾン、酸性雨、その他の 3 つの複雑な大気汚染特性を示しており、VOC は最も重要な促進剤の 1 つです。
VOCsガス共通処理技術：
VOCs のガバナンスが急務となっており、現在の VOCs ガス処理技術は主に 2 つのカテゴリーに分類されます。
(1) 発生源での制御とは、具体的には、生産リンクにおける排出としての VOC を防止または削減するための措置を指します。これは、有機排ガス汚染を制御する最良の方法です。 しかし、技術レベルの限界により、さまざまな濃度の有機排ガスが環境に排出・漏洩することは避けられず、これを達成することは困難です。
(2) 生産終了時の VOC ガスの管理・除去のガバナンス方法は、リサイクル技術と破壊技術の 2 つに分類されます。
回収技術：VOCガスを非破壊で回収するための物理的方法、主に活性炭吸着法、濃縮法、膜処理法などを使用します。 このような方法は、VOCの排出を効果的に抑制できるだけでなく、リサイクルすることで資源の節約や経済的メリットも得られるため、ますます注目を集めています。
破壊技術：つまり、化学的または生物学的反応プロセスを通じて、VOC廃ガスを酸化分解して無毒または低毒性の物質にする破壊方法であり、主な技術は燃焼、光触媒分解、プラズマ技術、生分解などです。
VOCs排ガス処理技術は単一の処理プロセスであり、VOCs排ガス排出の特定の状況と要件に応じて、適切なプロセスを選択します。 VOC は多種多様で、成分が複雑で、特性が異なるため、多くの場合、浄化技術の使用はガバナンス要件を満たすことが困難であり、非常に不経済です。 さまざまなユニット処理技術の利点を利用して、複合処理プロセスにより排出要件を満たすだけでなく、装置の運用コストも削減できます。
ゼオライトローター濃縮＋触媒燃焼システムの原理技術：
VOCs ガスを処理するために使用される最初の技術は吸着法であり、その中で最も一般的に使用され、より典型的なのは活性炭吸着です。ハロゲン煙やベンゼンの吸着と処理には活性炭吸着法が業界で非常に一般的です。 。 吸着法の主な原理は、比表面積の大きな多孔質材料を吸着剤として使用することです。 VOCsガスが吸着剤を通過すると、吸着剤の比表面積が大きいため、VOCs分子が吸着剤によって微細孔の内面に捕捉され、ガス浄化効果が得られます。 新しい組み合わせの効率的なVOC吸着処理技術として、ゼオライトホイールローターコンセントレーター＋触媒燃焼技術が海外で広く採用されています。
(1) 吸着剤の種類
吸着材はホイール技術の中核であり、一般的に使用される活性炭とゼオライトモレキュラーシーブの2つです。 活性炭は、豊富な微細孔、大きな比表面積、強力な吸着能力、速い速度を備えており、ホイール技術で広く使用されています。 排ガスを処理するための吸着剤としての活性炭は、その吸着容量が大きく、低コストですが、その細孔が詰まりやすく、活性炭自体には一定の可燃性があり、脱着時に発火しやすく、安全上の問題が発生します。安全生産の要件を満たしていない場合は、実用化に影響します。
ゼオライトモレキュラーシーブは、結晶性アルミニウムケイ酸塩金属塩の特定の骨格構造を有する水和材料の一種です。 一般的な化学式は次のとおりです。
[ (A102) x - (SiO2)y] - zH20o
ここで、M はカチオンを表し、m は価数状態の数を表し、z は水和の数を表します。x と万は整数であり、構造が活性化されると、A になります。ヘッド内の水は消え、残りの成分は A に移動します。 3~10Åの開口を持つケージ構造を形成します。
ゼオライトモレキュラーシーブの選択的吸着能力は主に規則的な構造によるものです。 ゼオライトモレキュラーシーブの開口部の配置規則、均一な分布、吸着の選択は主に、ゼオライトの開口部のサイズが異なるためであり、通常の状況下では、モレキュラーシーブの開口部よりも小さい分子動的直径の分子のみがモレキュラーシーブに吸着されます。
また、モレキュラーシーブの種類によって骨格構造や細孔径にも大きな違いがあり、モレキュラーシーブの骨格構造には度数の範囲でばらつきがあるため、分子動的直径が細孔径よりわずかに大きい分子も存在します。吸着されますが、吸着率や吸着容量は著しく低下します。
構造中にカチオンが存在し、骨格構造がマイナスに帯電しているため、モレキュラーシーブ自体が極性を持っています。 ゼオライトモレキュラーシーブのカチオンは、分極後のゼオライトモレキュラーシーブの静電誘導によって極性分子または分極可能な分子の負の中心を引き付けるために、強い正の電場を生成します。
したがって、ゼオライトモレキュラーシーブは、極性が強い分子や分極しやすいが、その細孔径よりもわずかに大きい運動直径を持つ分子を吸着できます。 モレキュラーシーブは特殊な細孔構造を持っており、特殊な性能を持っているため、高温低圧の条件下でも吸着能力を発揮します。 現在、吸着によく使用されるモレキュラーシーブの種類は、13X、NaY、マーセライト、ZSM-5 です。
ゼオライトホイールの原理の紹介
研究では、波形と平らなセラミックファイバー紙を無機結合法を使用して加工してハニカムホイールを作成し、ホイールの溝に吸水性のあるゼオライトを使用すると、ホイールは吸収性ホイールになることが実験で証明されたと結論付けました。 VOC浄化処理用の吸着ホイールは非常に効果的です。
ゼオライト ランナーの濃縮ゾーンは、処理ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンの 3 つの部分に分けることができます。 集中ランナーは各ゾーンを連続して走行します。 VOC 有機排ガスはプレフィルターを通して濾過され、次に濃縮ランナー装置の処理エリアを通して濾過されます。
処理エリア内のVOCは吸着剤の吸着により除去され、浄化された空気が濃縮ランナーの処理エリアから排出されます。 濃縮ランナーで吸着した有機性排ガスVOCは、再生エリアでの熱風処理により脱離し、5～15倍に濃縮されます。
濃縮されたランナーは冷却ゾーンで冷却され、冷却ゾーンを通過した空気は加熱されてリサイクル空気として利用され、浄化効果と省エネ効果が得られます。
接触酸化プロセス:
触媒燃焼プロセスは、触媒燃焼ユニット内で実行されます。 有機排ガスは熱交換器を通して 200 ～ 400 °C に予熱され、燃焼室に入ります。 触媒床を通過する際、混合ガス中の炭化水素分子と酸素分子は触媒表面に吸着され、それぞれ活性化されます。 表面吸着により反応の活性化エネルギーが減少するため、炭化水素は低温で酸素分子により急速に酸化され、二酸化炭素と水が生成されます。
ゼオライトローター吸着濃度 - 触媒燃焼プロセス:
ゼオライトホイール濃縮接触燃焼技術の基本的な考え方は、産業排ガス中の低濃度・大風量のVOCを吸着分離法により分離・濃縮し、濃縮後の高濃度・小風量の汚染空気を分解し、燃焼法により精製する、通称吸着分離濃縮＋燃焼分解精製法。
ハニカム構造の吸着ランナーは吸着ゾーン、再生ゾーン、冷却ゾーンに分かれたシェル内に設置されており、調速モーターの駆動により毎時3～8回転の速度でゆっくりと回転します。
吸着、再生、冷却の３つのゾーンには、それぞれ処理空気、冷却空気、再生空気の空気通路が接続されている。 また、各ゾーン間の風洞と吸着ランナー周囲およびシェル間の空気漏れを防ぐため、仕切板と吸着ランナー、吸着ランナー周囲およびシェルには耐熱性を備えています。 、耐溶剤性フッ素ゴムシール材です。
1 番ファンは排気ガスを含む VOC をランナーの吸着領域である a 領域に送り込みます。 目的に応じてランナー内に異なる吸着材を充填することができます。 吸着された VOC の a 領域はランナーの回転により b 領域に来て脱離します。 伝熱部 1 を通った高温の空気流は、ランナーに吸着した VOC を脱離し、伝熱部 2 を通って発火温度に達し、触媒燃焼室に入り接触酸化反応を行います。 脱着後はランナーを吸着する必要があるため、脱着エリアの隣に空冷する冷却エリアcを設け、冷却された温風は熱伝達1により脱着用熱風となります。
現在のチップ製造、液晶パネル産業、半導体産業、印刷産業、コーティング産業、その他の工業生産分野に。 その固定された製造方法では、洗浄剤、フォトレジスト、剥離液、希釈剤などとして使用される大量の有機溶剤を使用する必要があり、このプロセスでは大量の有機廃ガスが生成され、これらの有機廃ガスは大風量であり、このようなVOC成分を含む排ガスを効率よく処理するには、現時点ではゼオライトローター吸着濃縮法が最も有効な処理方法となります。
ゼオライト回転濃縮 + 触媒燃焼システムの適用範囲:
ゼオライト回転濃縮および接触燃焼システムは幅広い用途に使用でき、幅広い産業および排ガス処理条件をカバーします。 この革新的な技術は、主に低濃度かつ大風量の排ガス処理条件で使用され、さまざまな産業用途に適しています。
ゼオライトローター濃縮装置の主な利点の 1 つは、S、N、Cl、F などのハロゲンを含まない排ガスを処理できることです。これらの成分が存在する場合、燃焼前の前処理段階で処理できます。燃焼プロセス後に新たな排気ガス成分が生成されないようにします。
さらに、このシステムを使用して効果的に処理するには、排ガスの沸点が高すぎることはできません。 沸点が300℃を超えて熱風にさらされると、ゼオライトモレキュラーシーブに吸着した有機排ガスが長時間脱着されず、処理効率に影響を与えます。
この高度な技術は、化学工場、塗装工場、製薬会社、エレクトロニクス工場、家具メーカー、包装・印刷会社、塗装工場など、さまざまな業界に適しています。 これらの多様な産業から排出される有機溶剤と有機廃ガスを効果的に処理するため、廃ガス処理プロセスの改善を目指す企業にとって多用途で価値のあるソリューションとなります。
特に、排ガスはゼオライトに吸着され、その後脱着されるため、処理に適した候補となります。 ただし、排ガス中にS、N、Cl、F等の成分が含まれる場合、燃焼後に二次汚染物質が発生するため、接触燃焼処理には適しません。
要約すると、ゼオライト回転濃縮システムと接触燃焼システムには幅広い用途があり、さまざまな産業における VOC 排ガス処理に信頼性が高く効率的なソリューションを提供します。 大量の空気量と低濃度を処理できるため、排気処理プロセスの改善を目指す場合に貴重な資産となります。