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行業資訊

【揚州綠之源環保】國內沸石轉輪需求差的原因分析

作者: 來源: 日期:2019/8/12 7:54:38 人氣:194

國內現有的沸石轉輪成型及設備技術水平與國外的差距在逐步縮小。雖然我們已經有了較好的研究基礎,但是在核心材料研發、系統化集成、示范工程應用等方面還有待突破。

隨著我國經濟的快速發展,有機揮發性物質VOCs大量產生,這對人類的健康和生態系統的平衡造成了極大的威脅,VOCs污染治理已經成為我國大氣環境治理的重要問題。

VOCs揮發性有機化合物,是指會產生危害的那一類揮發性有機物,是空氣中普遍存在且組成復雜的一類有機污染物的統稱。目前控制VOCs排放含量的方法主要包括回收技術和銷毀技術。

在實際操作中,往往根據廢氣中VOCs的風量、濃度、種類、經濟價值等具體情況選擇其中一種或是幾種組合使用。

筆者在瀏覽資料時發現,沸石轉輪是解決當前VOCs問題重要的克星之一,沸石的離子交換性、吸附選擇性、熱穩定性、耐酸性、可脫水性、導電性、催化裂化性、耐輻射性等性能,致使其在農業、畜牧業、工業等領域開始應用。

沸石濃縮轉輪系統是全球公認的最高效的廢氣濃縮技術,沸石轉輪吸附濃縮裝置采用吸附-脫附-濃縮焚化三項連續程序,主要用于有機廢氣的治理,特別適用于大風量、低濃度場合。該吸附裝置以陶瓷纖維為基材,做成蜂窩狀的大圓盤輪狀系統,輪子表面涂覆疏水性沸石做吸附劑。沸石輪轉吸附濃縮裝置主要由廢氣預處理系統、分子篩轉輪濃縮吸附系統、脫附系統、冷卻干燥系統和自動控制系統等組成。轉輪后有后處理系統。其核心技術是高效吸附分離濃縮過程以及所采用的具有蜂窩狀結構的吸附轉輪。

沸石轉輪的基本構造

沸石轉輪濃縮區可分為處理區、再生區、冷卻區三部分,濃縮轉輪在各個區內連續運轉。VOCs有機廢氣通過前置過濾器過濾后,再通過濃縮轉輪裝置的處理區。在處理區VOCs被吸附劑吸附去除,凈化后的空氣從濃縮轉輪的處理區排出。吸附在濃縮轉輪中的有機廢氣VOCs,在再生區經熱風處理而被脫附、濃縮到5~15倍的程度。濃縮轉輪在冷卻區被冷卻,經過冷卻區的空氣,加熱后作為再生空氣使用,達到凈化節能的效果。


據筆者了解,沸石轉輪在日本、美國、歐洲等國家獲得普遍使用,而這些國家的沸石資源也相對豐富,筆者試想,既然原材料相同,導致我國沸石轉輪與國外差距的原因可能出現在生產工藝和研究上導致的結果千差萬別。但也不盡然,由于我國VOCs的研究起步較晚,特別是基于長期觀測的結果還不夠,盡管治理技術已與國際接軌,但VOCs治理投入不夠,國內裝備的發展跟不上技術的需求,所使用的治理材料和裝備過分追求低成本,普遍效率低;而國外則選擇高效合理的先進材料和裝備。

第一,VOCs的種類繁多,所涉及到的污染行業、工藝過程眾多,污染氣體的排放情況差異很大,以上性質決定了單一的治理技術不可能滿足所有廢氣的治理要求。國外普遍采用多級串聯的組合式深度技術,如吸附濃縮—催化(蓄熱催化)、氧化集成技術、吸附濃縮—冷凝回收集成技術、吸附濃縮—吸收集成技術等。相比之下,國內的治理技術就沒有這么豐富,單獨活性炭吸附法應用比例大。

第二,單從某種技術的應用上看,比如吸附技術,由于活性炭成本較低,國內廣泛使用,而國外早已使用分子篩轉輪濃縮轉輪吸附,與蜂窩活性炭固定床裝置相比具有材料壽命長、運行穩定性高、吸附效率高、維護費用低、安全可靠等優點。

第三,國內的沸石吸附濃縮設備起步較晚,生產企業多以組裝、代理為主要經營模式,作為核心的沸石吸附單元基本依賴進口,國外具有生產技術的企業也在國內相繼設立設備組裝廠。

不過,國內現已有多家高校及科研院所如華南理工大學、浙江大學等對沸石轉輪進行了相關研究,使得國內現有的沸石轉輪成型及設備技術水平與國外的差距在逐步縮小。雖然我們已經有了較好的研究基礎,但是在核心材料研發、系統化集成、示范工程應用等方面還有待突破。

目前,沸石濃縮轉輪系統在日本、美國、歐洲等國獲得普遍使用,就技術而言,沸石吸附轉輪的生產技術還掌握在國外企業手中。


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