（1）預(yù)處理系統(tǒng) 

考慮到生產(chǎn)過(guò)程中有粉塵，需對(duì)匯集后出外墻的管道中的廢氣進(jìn)行預(yù)處理；通過(guò)初效過(guò)濾器（G4）及中效過(guò)濾器（F8）作為過(guò)濾裝置，預(yù)處理后進(jìn)入排風(fēng)總管其作用是去除殘留在廢氣中的顆粒物，保護(hù)后續(xù)回收裝置的正常運(yùn)行。 

（2）有機(jī)廢氣凈化系統(tǒng) 

本項(xiàng)目采用“收集+預(yù)處理+活性炭吸附、脫附裝置處理+催化燃燒”主要包括以下兩個(gè)部分： 1）經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的廢氣，經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理后通過(guò)排氣筒高空排放。 2）活性炭飽和后利用熱空氣進(jìn)行脫附，脫附后氣體經(jīng)過(guò)催化氧化系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理凈化后排放。

活性炭工作原理分二分部，一是吸附，二是脫附再生

吸炭脫附流程、吸收氣體流程、控制系統(tǒng) 
  1.廢氣收集系統(tǒng)：待處理廢氣由收集風(fēng)管收集后排至廢氣處理裝置進(jìn)行處理。 
  2. 顆粒物去除段：從室內(nèi)排至室外的排風(fēng)管道首先 進(jìn)入初效過(guò)濾器對(duì)粉塵進(jìn)行過(guò)濾，不經(jīng)過(guò)預(yù)處理，直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞，影響其吸附能力，故要通過(guò)干式初效過(guò)濾箱來(lái)去除這些成分。  
  3. 活性炭吸附段：經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的廢氣進(jìn)入活性炭吸附箱，氣體進(jìn)入吸附箱后，氣體中的有機(jī)物質(zhì)被活性炭吸附而著附在活性炭的表面，從而使氣體得以?xún)艋?，凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)管接入下一級(jí)處理設(shè)備。 
  4. 脫附氣體流程：當(dāng)吸附床吸附飽和后，可啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附，脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器，然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器，在紅外熱器的作用下，使氣體溫度提高到 300℃左右，再通過(guò)催化劑，有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒，被分解為 CO 2和 H 2O，同時(shí)放出大量的熱，氣體溫度進(jìn)一部提高，該高溫氣體再次通過(guò)換熱器，與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱，回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分：一部分直接進(jìn)入下一級(jí)處理設(shè)備；另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷，使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值，自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。
  5. 吸收氣體流程：經(jīng)活性炭?jī)艋蟮臍怏w和催化燃燒爐處理后的氣體，高空排放。 
  6. 控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱，當(dāng)溫度不夠時(shí)，系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器，使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí)，開(kāi)啟補(bǔ)冷風(fēng)閥，向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣，可有效地控制催化床的溫度，防止催化床的溫度過(guò)高。此外，系統(tǒng)中還有防火閥，可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度，溫度超過(guò)報(bào)警值，自動(dòng)開(kāi)啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全，整個(gè)系統(tǒng)采用 PLC自動(dòng)控制。
  7.活性炭吸附管設(shè)備內(nèi)壁采用雙層碳鋼外殼，鋼板厚度3.0mm，保溫厚50mm，法蘭有連接的地方采用氟膠墊防腐。

活性碳吸脫附催化燃燒吸附流程解析

活性炭是一類(lèi)有著強(qiáng)力吸附性質(zhì)的物質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)特性，讓活性炭能夠進(jìn)行較為高質(zhì)量的吸收，并且吸收的量也是非常巨大的。在我們的生活中，我們也是會(huì)經(jīng)常使用這類(lèi)物質(zhì)，進(jìn)行氣體的吸收。所以在工業(yè)中進(jìn)行廢氣吸收，也是有著活性炭的利用，活性碳吸脫附催化燃燒這一技術(shù)，便是大大發(fā)揮出了活性炭的性質(zhì)

1、吸附:有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)濾器除去固體顆粒物質(zhì)，由上而下進(jìn)入吸附罐，有機(jī)物被活性炭捕集、吸附并濃縮，凈化的空氣從罐體下部經(jīng)主風(fēng)機(jī)排入大氣。

2、解吸:當(dāng)活性炭吸附有機(jī)物達(dá)到飽和狀態(tài)后，停止吸入有機(jī)廢氣。通過(guò)活性炭床向上送入蒸汽進(jìn)行吹脫，將有機(jī)物自活性炭中逐出，即解吸。罐中活性炭恢復(fù)其活性，即再生。

3、熱風(fēng)干燥及冷卻:用蒸汽解吸后的活性炭層中，約留有80～90%的蒸汽凝液，填充了活性炭?jī)?nèi)孔，從而降低了炭層的活性。因此，通入熱空氣對(duì)炭層進(jìn)行干燥。然后關(guān)閉蒸汽閥門(mén)，再通入常溫空氣，冷卻至25℃左右，活性炭恢復(fù)如初，以備再循環(huán)使用。

1、 吸附-催化燃燒法原理  

吸附濃縮-催化燃燒法，該設(shè)備采用多氣路連續(xù)工作，設(shè)備多個(gè)吸附床可交替使用。含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)過(guò)活性炭吸附層，有機(jī)物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，吸附去處效率達(dá)80%，吸附后的潔凈氣體排出；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸附，此時(shí)有機(jī)物已被濃縮在活性炭?jī)?nèi)，之后按照PLC自動(dòng)控制程序?qū)柡偷幕钚蕴看才c脫附后待用的活性炭床進(jìn)行交替切換。CO（催化氧化設(shè)備）自動(dòng)升溫將熱空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)送入活性炭床使碳層升溫將有機(jī)物從活性炭中“蒸”出，脫附出來(lái)的廢氣屬于高濃度、小風(fēng)量、高溫度的有機(jī)廢氣。 

催化燃燒法：VOC-CH 型有機(jī)氣體催化凈化裝置，是利用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法。對(duì)于 CnHm 和有機(jī)溶劑蒸汽氧化分解生成CO2和H2O并釋放出大量熱量。

活性炭脫附出來(lái)的高濃度、小風(fēng)量、高溫度的有機(jī)廢氣經(jīng)阻火除塵器過(guò)濾后，進(jìn)入特制的板式熱交換器，和催化反應(yīng)后的高溫氣體進(jìn)行能量間接交換，此時(shí)廢氣源的溫度得到一次提升；具有一定溫度的氣體進(jìn)入預(yù)熱器，進(jìn)行第二次的溫度提升；之后進(jìn)入一級(jí)催化反應(yīng)，此時(shí)有機(jī)廢氣在低溫下部份分解，并釋放出能量，對(duì)廢氣源進(jìn)行直接加熱，將氣體溫度提高到催化反應(yīng)的理想溫度；經(jīng)溫度檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)，溫度符合催化反應(yīng)的溫度要求，進(jìn)入催化燃燒室，有機(jī)氣體得到透徹分解，同時(shí)釋放出大量的熱量；凈化后的氣體通過(guò)熱交換器將熱能轉(zhuǎn)換給出冷氣流，降溫后氣體由引風(fēng)機(jī)排空。

有機(jī)物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃，如果脫附廢氣濃度足夠高，CO 正常使用需要很少的電功率甚至不需要電功率加熱，做到真正的節(jié)能、環(huán)保，同時(shí)，整套裝置安全、可靠、無(wú)二次污染。

 2、 處理工藝流程 

根據(jù)行業(yè)要求及減少用戶(hù)投資成本、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，擬采用濕法除塵、干式過(guò)濾、活性炭吸附、催化燃燒脫附的方式對(duì)噴漆房污染綜合治理，其中吸附濃縮 環(huán)保，同時(shí)，整套裝置安全、可靠、無(wú)二次污染。 

本處理裝置工藝采用濕法除塵+干式過(guò)濾＋吸附＋催化凈化裝置，工作方式為：一個(gè)濕式除塵塔+干式過(guò)濾器＋若干個(gè)吸附床，經(jīng)過(guò)除塵過(guò)濾去除漆霧后，有機(jī)廢氣進(jìn)入吸附床中進(jìn)行吸附工作，凈化后的氣體由風(fēng)機(jī)排入排氣筒達(dá)標(biāo)排放。日常工作時(shí)吸附床中一個(gè)進(jìn)行脫附再生工作，其余進(jìn)行吸附工作。脫附時(shí)啟動(dòng)催化燃燒器中的電預(yù)熱器，待溫度達(dá)到起燃溫度時(shí)，由脫附風(fēng)機(jī)和補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)補(bǔ)入系統(tǒng)中的冷風(fēng)，經(jīng)混合后調(diào)到適當(dāng)溫度（140℃，其中廢氣中有機(jī)成分沸點(diǎn)：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床進(jìn)行脫附操作，吹脫出的高濃度有機(jī)廢氣（可濃縮10-20倍）與燃燒后的熱廢氣在熱交換器中進(jìn)行熱交換得到預(yù)熱后送入燃燒室，在燃燒室中升到起燃溫度后由催化劑將有機(jī)物氧化分解為無(wú)害的CO2和H2O。燃燒后的廢氣經(jīng)脫附出的氣體熱交換溫度降低至180-200℃后用于脫附，多余廢氣排入排氣筒。 

由多個(gè)吸附床輪流進(jìn)行吸附和脫附再生，吸附與脫附之間切換，連續(xù)運(yùn)行（工作時(shí)間可根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)）。本工程設(shè)計(jì)廢氣濃度100ppm，濃縮后有機(jī) 廢氣濃度可達(dá)到5000mg/m3以上，在燃燒器啟動(dòng)通過(guò)電加熱升溫至起燃溫度后，可維持自燃。 

氣體進(jìn)口處設(shè)一直排口，裝有電動(dòng)閥門(mén)控制，在設(shè)備不工作時(shí)，直排口始終打開(kāi)，當(dāng)吸附裝置風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，直排閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，進(jìn)行檢修作業(yè)。脫附再生采用催化凈化裝置，裝置進(jìn)出口均安裝阻火器，整個(gè)系統(tǒng)采用PLC 控制。

RCO蓄熱式催化燃燒裝置 

一. RCO凈化設(shè)備適用范圍 

RCO設(shè)備可直接應(yīng)用于中高濃度（1000mg/m3-10000 mg/m3）的有機(jī)廢氣凈化；RCO設(shè)備也可應(yīng)用于活性炭吸附濃縮催化燃燒系統(tǒng)，用于替代催化燃燒和加熱器部分。 
RCO處理技術(shù)特別適用于熱回收率需求高的場(chǎng)合，也適用于同一生產(chǎn)線(xiàn)上，因產(chǎn)品不同，廢氣成分經(jīng)常發(fā)生變化或廢氣濃度波動(dòng)較大的場(chǎng)合。應(yīng)用行業(yè)包括汽車(chē)、造船、摩托車(chē)、自行車(chē)、家用電器、集裝箱等生產(chǎn)廠的涂裝生產(chǎn)線(xiàn)。石油、化工、橡膠、油漆，涂料、制鞋粘膠、塑膠制品、印鐵制罐、印刷油墨、電纜及漆包線(xiàn)等生產(chǎn)線(xiàn)的廢氣處理，尤其適用于需要熱能回收的企業(yè)或烘干線(xiàn)廢氣處理，可將能源回收用于烘干線(xiàn)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的?？商幚淼挠袡C(jī)物質(zhì)種類(lèi)包括苯類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)、醚類(lèi)和烴類(lèi)等等。 

二. RCO凈化原理 

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，排放的有機(jī)尾氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入設(shè)備的旋轉(zhuǎn)閥，通過(guò)選轉(zhuǎn)閥將進(jìn)口氣體和出口氣體完全分開(kāi)。氣體首先通過(guò)陶瓷材料填充層（底層）預(yù)熱后發(fā)生熱量的儲(chǔ)備和熱交換，其溫度幾乎達(dá)到催化層（中層）進(jìn)行催化氧化所設(shè)定的溫度，這時(shí)其中部分污染物氧化分解；廢氣繼續(xù)通過(guò)加熱區(qū)（上層，可采用電加熱方式或天然氣加熱方式）升溫，并維持在設(shè)定溫度；其再進(jìn)入催化層完成催化氧化反應(yīng)，即反應(yīng)生成CO2和H2O，并釋放大量的熱量，以達(dá)到預(yù)期的處理效果。經(jīng)催化氧化后的氣體進(jìn)入其它的陶瓷填充層，回收熱能后通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥排放到大氣中，凈化后排氣溫度僅略高于廢氣處理前的溫度。系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)切換。通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥工作，所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、凈化的循環(huán)步驟，熱量得以回收。 
RCO蓄熱式催化燃燒裝置使用旋轉(zhuǎn)閥替代了傳統(tǒng)設(shè)備中眾多的閥門(mén)以及復(fù)雜的液壓設(shè)備。有機(jī)物去除率可以達(dá)到98%以上， 熱回收率達(dá)到95-97%。
  三. 設(shè)備特點(diǎn)  

1. 操作費(fèi)用低，RCO一般在有機(jī)廢氣達(dá)到一定濃度（1000mg/m3以上）時(shí)，凈化裝置中的加熱室不需進(jìn)行輔助加熱，節(jié)省了費(fèi)用；

2.不產(chǎn)生氮氧化物(NOX)等二次污染物；

3.全自動(dòng)控制、操作管理方便； 

4.安全性高、凈化效率高達(dá)99%以上； 

5.效率高的熱量回收率，熱回收效率≥95%

RTO技術(shù)和RCO技術(shù)是VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）治理技術(shù)，是目前應(yīng)用較廣、治理效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、成本較低的成熟性技術(shù)。 

RTO，是指蓄熱式熱氧化技術(shù)，英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”。RTO蓄熱式熱氧化回收熱量采用一種新的非穩(wěn)態(tài)熱傳遞方式，原理是把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上使廢氣中的VOC氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫而“蓄熱”，此蓄熱用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗。RTO技術(shù)適用于處理中低濃度 （100-3500mg/m3）廢氣，分解效率為95%-99%。 
RCO，是指蓄熱式催化燃燒法，英文名為“Regenerative Catalytic Oxidation Oxidition”。RCO蓄熱式催化燃燒法作用原理是：一步是催化劑對(duì)VOC分子的吸附，提高了反應(yīng)物的濃度，第二步是催化氧化階段降低反應(yīng)的活化能，提高了反應(yīng)速率。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下，發(fā)生無(wú)氧燃燒，分解成CO2和H2O放出大量的熱，與直接燃燒相比，具有起燃溫度低，能耗小的特點(diǎn)，某些情況下達(dá)到起燃溫度后無(wú)需外界供熱，反應(yīng)溫度在250-400℃。  RTO是大風(fēng)量、高濃度有機(jī)廢氣理想的處理方式，適用于生產(chǎn)過(guò)程不需要熱量的場(chǎng)合。   

RTO特點(diǎn)：  

1、 氧化溫度為760-815℃   

2、 有機(jī)廢氣在燃燒室的逗留時(shí)間為1-2秒   

3、 可以達(dá)到99％以上的有機(jī)廢氣分解率（三室RTO） 

4、 使用蜂窩陶瓷蓄熱+預(yù)熱有機(jī)廢氣，充分利用熱能  

5、 燃燒器輸出的調(diào)節(jié)比則可達(dá)26：1  

6、 設(shè)備的使用壽命很長(zhǎng)

一種沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒新工藝

VOCs的種類(lèi)繁多、成分復(fù)雜、性質(zhì)各異，在很多情況下采用一種凈化技術(shù)往往難以達(dá)到治理要求，而且也不經(jīng)濟(jì)。利用不同單元治理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，采用組合治理工藝，不僅可以滿(mǎn)足排放要求，而且可以降低凈化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。因此，在有機(jī)廢氣治理中，采用兩種或多種凈化技術(shù)的組合工藝得到了迅速發(fā)展。沸石轉(zhuǎn)輪濃縮技術(shù)就是針對(duì)低濃度VOCs的治理而發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，與催化燃燒或高溫焚燒進(jìn)行組合，形成了沸石轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+焚燒技術(shù)[1]。 

1、技術(shù)研究現(xiàn)狀 

蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代由日本發(fā)明的一種有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，吸附裝置是用分子篩、活性炭纖維或含炭材料制備的瓦楞型紙板組裝起來(lái)的蜂窩轉(zhuǎn)輪，吸附與脫附氣流的流向相反，兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。這種系統(tǒng)在20世紀(jì)80年代初被我國(guó)引進(jìn)和仿制，但由于吸附元件(蜂窩轉(zhuǎn)輪)以及系統(tǒng)關(guān)鍵部位連接技術(shù)都不過(guò)關(guān)，吸附與脫附的串風(fēng)問(wèn)題未得到根本解決，設(shè)備性能不穩(wěn)定，因此國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，一直未得到推廣。 
20世紀(jì)80年代末研制設(shè)計(jì)了固定床吸附+催化燃燒處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將吸附材料裝填在固定床中，再將吸附床與催化燃燒裝置組合成凈化處理系統(tǒng)。該工藝系統(tǒng)的原理與上述蜂窩轉(zhuǎn)輪吸附+催化燃燒技術(shù)基本相同，但由于單件吸附床的吸附與脫附再生過(guò)程分開(kāi)進(jìn)行，在操作上克服了蜂窩轉(zhuǎn)輪凈化系統(tǒng)吸、脫附易串氣的缺點(diǎn)。經(jīng)不斷改進(jìn)，系統(tǒng)配置更加合理，凈化效率高，運(yùn)行節(jié)能效果顯著，在技術(shù)上達(dá)到水平[2]。該工藝系統(tǒng)非常適合處理大氣體量、低濃度的VOCs廢氣，其單套系統(tǒng)的廢氣處理量可以從幾千到十幾萬(wàn)(m3/h)。該技術(shù)是我國(guó)真正自主創(chuàng)新的VOCs廢氣治理工藝，自1989年在國(guó)內(nèi)推廣，到目前已有數(shù)百套該類(lèi)系統(tǒng)與裝置在使用。已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)工業(yè)VOCs廢氣治理的主流產(chǎn)品之一，并預(yù)計(jì)在將來(lái)仍將有很大的應(yīng)用前景[3]。 
利用催化燃燒法進(jìn)行工業(yè)有機(jī)廢氣的治理，已經(jīng)普遍應(yīng)用于汽車(chē)噴涂、磁帶制造和飛機(jī)零部件噴涂等。催化燃燒技術(shù)將揮發(fā)出來(lái)的大量有機(jī)溶劑充分燃燒。催化劑采用多孔陶瓷載體催化劑，催化前的預(yù)熱溫度視VOC種類(lèi)而不同：聚氨酯380～480℃，聚酯亞胺480～580℃；有機(jī)物濃度約1600mg/m3，凈化效率平 均為99%。 

2、轉(zhuǎn)輪濃縮+催化燃燒新工藝 

2.1技術(shù)介紹 

針對(duì)現(xiàn)行各種方法在處理低濃度、大風(fēng)量的VOC污染空氣時(shí)存在的設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高、去除效率低等問(wèn)題，我們研發(fā)了一種用于處理低VOC濃度、大風(fēng)量工業(yè)廢氣的效率高、安全的處理工藝。該方法的基本構(gòu)思是：采用吸附分離法對(duì)低濃度、大風(fēng)量工業(yè)廢氣中的VOC進(jìn)行分離濃縮，對(duì)濃縮后的高濃度、小風(fēng)量的污染空氣采用燃燒法進(jìn)行分解凈化，通稱(chēng)吸附分離濃縮+燃燒分解凈化法。具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的吸附轉(zhuǎn)輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個(gè)區(qū)的殼體中，在調(diào)速馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下以每小時(shí)3～8轉(zhuǎn)的速度緩慢回轉(zhuǎn)。吸附、再生、冷卻三個(gè)區(qū)分別與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風(fēng)道相連接。而且，為了防止各個(gè)區(qū)之間串風(fēng)及吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間的空氣泄漏，各個(gè)區(qū)的分隔板與吸附轉(zhuǎn)輪之間、吸附轉(zhuǎn)輪的圓周與殼體之間均裝有耐高溫、耐溶劑的氟橡膠密封材料。含有VOC的污染空氣由鼓風(fēng)機(jī)送到吸附轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)，污染空氣在通過(guò)轉(zhuǎn)輪蜂窩狀通道時(shí)，所含VOC成分被吸附劑所吸附，空氣得到凈化。隨著吸附轉(zhuǎn)輪的回轉(zhuǎn)，接近吸附飽和狀態(tài)的吸附轉(zhuǎn)輪進(jìn)入到再生區(qū)，在與高溫再生空氣接觸的過(guò)程中，VOC被脫附下來(lái)進(jìn)入到再生空氣中，吸附轉(zhuǎn)輪得到再生。再生后的吸附轉(zhuǎn)輪經(jīng)過(guò)冷卻區(qū)冷卻降溫后，返回到吸附區(qū)，完成吸附/脫附/冷卻的循環(huán)過(guò)程。由于該過(guò)程再生空氣的風(fēng)量一般僅為處理風(fēng)量的1/10，再生過(guò)程出口空氣中VOC濃度被濃縮為處理空氣濃度的10倍[4]。因此，該過(guò)程又被稱(chēng)為VOC濃縮除去過(guò)程。

2.2、圖1是轉(zhuǎn)輪吸附濃縮-催化燃燒工藝流程圖，相關(guān)說(shuō)明如下： 

1號(hào)風(fēng)機(jī)帶動(dòng)含VOCs廢氣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪a區(qū)域（藍(lán)1線(xiàn)路），a區(qū)域?yàn)槲絽^(qū)，根據(jù)不同的目標(biāo)物可在轉(zhuǎn)輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區(qū)域隨轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)到b區(qū)域進(jìn)行脫附（紅2）。流經(jīng)傳熱1的高溫氣流將吸附于轉(zhuǎn)輪上的VOCs脫附下來(lái)，并經(jīng)過(guò)傳熱2達(dá)到起燃溫度，隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行催化氧化反應(yīng)。由于轉(zhuǎn)輪脫附之后要又要進(jìn)行吸附，所以在脫附區(qū)域旁邊設(shè)冷卻區(qū)域c，以空氣進(jìn)行冷卻（藍(lán)2），冷卻之后的溫空氣經(jīng)傳熱1變成脫附用熱空氣。催化燃燒反應(yīng)之后的熱氣流（紅3）將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱1后排至空氣。為了防止催化燃燒室溫度過(guò)高，設(shè)置第三方冷卻線(xiàn)路（紫4）用于催化燃燒室的緊急降溫。整個(gè)系統(tǒng)由2個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)組成，PC1（綠點(diǎn)線(xiàn)）負(fù)責(zé)監(jiān)控催化燃燒室、傳熱器的溫度（其內(nèi)部設(shè)電輔熱裝置以平衡溫度波動(dòng)），PC2（黃點(diǎn)線(xiàn)）負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)控制，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量。PC2屬于PC1的子級(jí)系統(tǒng)，當(dāng)PC1監(jiān)測(cè)到溫度波動(dòng)超過(guò)允許范圍時(shí)立刻將信息傳遞給PC2，PC2將收到的信息轉(zhuǎn)成指令傳遞給各風(fēng)機(jī)。 

2.3 新工藝的特點(diǎn) 

在近期調(diào)研的基礎(chǔ)上對(duì)前期工藝進(jìn)行了優(yōu)化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 

1、吸附區(qū)旁路內(nèi)循環(huán)的建立，當(dāng)廢氣經(jīng)過(guò)吸附區(qū)吸附后不達(dá)標(biāo)（綠色在線(xiàn)監(jiān)測(cè)儀），進(jìn)入旁路內(nèi)循環(huán)，再次進(jìn)行吸附處理。此旁路內(nèi)循環(huán)的基本思路為消滅現(xiàn)有污染再吸納新的污染。 

2、冷卻風(fēng)旁路建立，在工況十分復(fù)雜的情況下，VOCs濃度有可能陡然升高 此時(shí)將部分冷卻風(fēng)引入到吸附區(qū)以降低脫附風(fēng)量，同時(shí)在傳熱2后補(bǔ)充新風(fēng)，以維系進(jìn)入催化反應(yīng)器的風(fēng)量在預(yù)設(shè)范圍以?xún)?nèi)。此旁路的基本思想是以新風(fēng)對(duì)高濃度VOCs進(jìn)行稀釋?zhuān)蚨鴱男Ч峡创朔ㄒ矔?huì)延長(zhǎng)治理時(shí)間。 

3、與傳統(tǒng)工藝相比，該整個(gè)系統(tǒng)采用引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)，便于對(duì)旁路的調(diào)控。去掉給催化燃燒裝置用的降溫鼓風(fēng)機(jī)，此機(jī)治標(biāo)不治本，改為在轉(zhuǎn)輪部分控制VOCs濃度。 

4、催化燃燒室去掉電輔熱系統(tǒng)，改由傳熱2對(duì)空氣加熱到VOCs起然溫度，并利用反應(yīng)放熱使催化燃燒室溫度穩(wěn)定在500-600范圍內(nèi)。 

5、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速易調(diào)，則在2的情況下可以適當(dāng)提高轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速，減少單位面積轉(zhuǎn)輪單位時(shí)間內(nèi)吸附VOCs的量，從而保障系統(tǒng)的安全。 

三、轉(zhuǎn)輪吸附的影響因素

當(dāng)吸附材料確實(shí)后，影響轉(zhuǎn)輪裝置吸附性能的主要因素是轉(zhuǎn)輪運(yùn)行參數(shù)和進(jìn)氣參數(shù)。Yosuke等認(rèn)為，一定范圍內(nèi)進(jìn)氣負(fù)荷的變化可通過(guò)轉(zhuǎn)速、濃縮比、再生風(fēng)溫度等轉(zhuǎn)輪運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，以維持預(yù)定的性能；Lin等將蜂窩轉(zhuǎn)輪應(yīng)用于TFT-LCD產(chǎn)業(yè)廢氣處理，當(dāng)處理高排放濃度時(shí)，將入流速度降至1.5m/s，濃縮比降至8，轉(zhuǎn)速增至6.5r/h，再生風(fēng)溫度升至220℃，系統(tǒng)去除效率可達(dá)90%以上；Hisashi等指出理想轉(zhuǎn)速由再生風(fēng)熱容量與吸附劑熱容量平衡決定。 

3.1 濃縮比 

轉(zhuǎn)輪通過(guò)吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體，因此濃縮比是轉(zhuǎn)輪性能的一個(gè)重要指標(biāo)，定義為進(jìn)氣流量與再生風(fēng)流量的比值F，低濃縮比雖然可以保證高去除效率，但增加再生風(fēng)量的同時(shí)也增加了脫附能耗，而且濃縮氣體的濃度亦隨著脫附風(fēng)量的增加而降低。當(dāng)濃縮比從14減少至6時(shí)，甲苯的出口濃度僅從4.7mg/m3。降低到1.5 mg/m3，但濃縮后的甲苯濃度從1345mg/m3降至576 mg/m3，如此低的濃度不利于后續(xù)燃燒或泠凝單元處理。因此，在確保系統(tǒng)設(shè)定的去除率前提下，合理選擇濃縮比是至關(guān)重要的[6]。工程應(yīng)用上，濃縮比應(yīng)兼顧效率與能耗，對(duì)于高濃度廢氣，可選擇低濃縮比以確保去除率；而對(duì)于低濃度廢氣，適當(dāng)選擇高濃縮比有利于系統(tǒng)整體能效比提高。 

3.2轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速 

吸附與脫附在轉(zhuǎn)輪運(yùn)行周期中是同步進(jìn)行的，兩者互為影響并共同決定轉(zhuǎn)輪的去除效率，而轉(zhuǎn)速的大小意味著吸附和脫附時(shí)間長(zhǎng)短。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于理想轉(zhuǎn)速時(shí)，相應(yīng)的運(yùn)行周期變長(zhǎng)，其脫附區(qū)的再生充分，但是其相對(duì)吸附能力λ箍著轉(zhuǎn)速n的減小而減小，在溫度分布曲線(xiàn)上表現(xiàn)為吸附區(qū)的曲線(xiàn)下降明顯，這是由吸附放熱少引起的，反映了吸附率的降低。而當(dāng)轉(zhuǎn)速大于理想轉(zhuǎn)速時(shí)，溫度曲線(xiàn)表現(xiàn)為只有脫附區(qū)前段少部分能被加熱到再生溫度，因此理想轉(zhuǎn)速是脫附與吸附的理想平衡。因此，理想轉(zhuǎn)速本質(zhì)上是吸附和脫附時(shí)間的控制，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪去除率大。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，因受多因素影響，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速為配合其他參數(shù)變化可控制在一區(qū)間值。 

3.3 再生風(fēng)溫度 

吸附劑的解析再生存在一個(gè)特征溫度(低清洗溫度)，高于該溫度可以獲得更快的解析速率同時(shí)消耗更小的脫附風(fēng)量。 

3.4進(jìn)氣參數(shù) 

1、 進(jìn)氣濕度 

實(shí)際工程中，有機(jī)廢氣一般都含有水分，部分相對(duì)濕度甚至達(dá)到80%。而水分可能與污染物形成吸附競(jìng)爭(zhēng)，占據(jù)轉(zhuǎn)輪吸附空間而降低污染物去除效率，因此抗?jié)裥允呛饬课叫阅艿闹匾笜?biāo)之一。 

2 、進(jìn)氣流速 

在一定條件下，理想轉(zhuǎn)速與進(jìn)氣流速成正比，當(dāng)進(jìn)氣流速提高時(shí)，轉(zhuǎn)速應(yīng)相應(yīng)的提高，如果轉(zhuǎn)速未根據(jù)流速進(jìn)行相應(yīng)的提高，運(yùn)行值低于理想轉(zhuǎn)速其相對(duì)吸附能力λ隨著轉(zhuǎn)速n的減小而減小，在溫度分布曲線(xiàn)上表現(xiàn)為吸附區(qū)的曲線(xiàn)下降明顯，反映了吸附率的降低。因此對(duì)于高濃度有機(jī)廢氣，控制低進(jìn)氣流速是十分必要的，或可相應(yīng)的提高轉(zhuǎn)速。 

四、轉(zhuǎn)輪吸附濃縮+催化燃燒的關(guān)鍵點(diǎn) 

吸附分離濃縮+燃燒分解凈化法的核心技術(shù)是效率高吸附分離濃縮過(guò)程以及所采用的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的吸附轉(zhuǎn)輪。 

4.1 沸石型號(hào)選擇及性能研究 

疏水性沸石轉(zhuǎn)輪的研制。需要把加工成波紋形和平板形陶瓷纖維紙用無(wú)機(jī)粘合劑粘接在一起后卷成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)輪，并將疏水性分子篩涂敷在蜂窩狀通道的表面制成吸附轉(zhuǎn)輪，應(yīng)用于工業(yè)廢氣中VOC的凈化處理過(guò)程。 

4.2 轉(zhuǎn)輪工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化 

濃縮比——轉(zhuǎn)輪通過(guò)吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣體，因此濃縮比是轉(zhuǎn)輪性能的一個(gè)重要指標(biāo)，定義為進(jìn)氣流量與再生風(fēng)流量的比值F。 

轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速——吸附與脫附在轉(zhuǎn)輪運(yùn)行周期中是同步進(jìn)行的，兩者互為影響并共同決定轉(zhuǎn)輪的去除效率，而轉(zhuǎn)速的大小意味著吸附和脫附時(shí)間長(zhǎng)短。 

再生風(fēng)溫度——吸附劑的解析再生存在一個(gè)特征溫度(低清洗溫度)，高于該溫度可以獲得更快的解析速率同時(shí)消耗更小的脫附風(fēng)量。 

密封性不佳是轉(zhuǎn)輪應(yīng)用上存在的竄風(fēng)的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)的密封是一個(gè)非常重要的控制點(diǎn)。 

催化劑的選擇。性能良好的催化劑應(yīng)滿(mǎn)足下列基本要求: 

（1）具有優(yōu)良的低溫活性，并適應(yīng)較高空速，因其直接關(guān)系到裝置的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用；

（2）熱穩(wěn)定性好，在廢氣濃度過(guò)高而產(chǎn)生大量反應(yīng)熱的情況下，催化劑的溫度會(huì)急劇上升，此時(shí)催化劑應(yīng)不發(fā)生顯著的物理化學(xué)變化；

（3）具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和較小的壓力降。