2023年02月16日 13:11:06 来源:杭州海州环保设备有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:19
石油化工、橡胶、印刷等行业排放的烷烃、芳香烃、醛类、酮类、酸类、酯类、醇类及氯代烃等挥发性有机物(VOCs)对自然环境和人体健康产生了严重影响,引发了诸如臭氧层破坏、光化学烟雾等一系列环境问题,VOCs的可控治理已成为社会广泛关注的焦点,其处理方法主要包括吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、等离子体分解法、催化氧化法、直接燃烧法及生物降解法等,其中吸附法和催化氧化法被认为是比较有效的两种方法。
VOCs分子的动力学直径普遍小于1nm,当吸附剂的孔径与VOCs分子动力学直径相匹配时,被吸附的有机分子才不容易逃离,常用的微孔吸附材料主要包括活性炭和沸石分子筛,活性炭具有较大的比表面积,性能较好,但其热稳定性较差,易燃烧,VOCs的脱附较困难,而沸石分子筛具有丰富的微孔、较大的比表面积和优异的热稳定性,已被广泛用于VOCs吸附领域。
另外,沸石分子筛自身含有较多的酸位点,具有一定催化活性,十分适合作为催化剂载体材料。将沸石与活性组分复合制备沸石基负载型催化剂,用于VOCs的催化氧化处理,也是一种处理VOCs的重要方法。
沸石转轮+CO催化燃烧是目前国内有机废气处理领域应用较成熟、实用的工艺。采用吸附-脱附-冷却三项连续程序,边吸附边脱附。沸石转轮先对有机废气吸附收集、压缩、提高浓度,然后再把高浓度的废气分子从沸石转轮中脱附出来,送入催化氧化炉(CO炉)中进行无焰燃烧,达到对有机废气净化的目的。
海州环保沸石转轮催化燃烧设备主要由废气预处理系统、沸石转轮吸附浓缩系统、脱附系统、催化燃烧系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。其中沸石转轮作为一种将沸石吸附性材料制作成蜂窝状结构的转轮设备,是用来对企业的废气进行处理的关键设备,使用沸石转轮能够有效地将挥发性有机废气(即VOCs废气)进行净化。
沸石分子筛
沸石吸附剂的影响
沸石分子筛对VOCs分子的吸附性能主要取决于内部孔道结构,不同沸石分子筛内部孔道结构不同,其吸附特性存在显著差异。
分子筛笼形不同结构
硅铝比是沸石分子筛重要的参数,对沸石吸附性能影响较大,一般来讲,随着硅铝比增加,沸石疏水性增加,有利于水汽环境中对有机分子的吸附。利用水热酸处理方法制备高硅铝比(Si/Al=6.77)的改性13X沸石(M-13X),发现M-13X疏水性增强,水汽条件下对甲苯的吸附量显著提高,当空气湿度为50%时M-13X的吸附量仍为45mgg。
随着高温水热脱铝的进行,沸石的疏水性提高,分子筛表面可供有机分子吸附的有效位点增多。湿空气情况下,高硅铝比的超稳Y分子筛(USY沸石对甲苯、苯、二甲苯、苯乙烯及乙酸乙酯等VOCs分子的吸附量更大ZSM-5沸石的硅铝比范围更广泛。
分子筛吸附浓缩转轮优势
在干空气条件下,不存在水分子对沸石分子筛有效吸附位点的影响,脱铝处理可能导致沸石内部结构发生坍塌、堵塞、变形,进而影响沸石对VOCs分子的吸附性能 。干空气情况下,不同硅铝比Y沸石对己烷的吸附特性,证实低硅铝比NaY、HY对己烷吸附量较高,而脱铝处理的高硅铝比沸石(DAY)对己烷吸附量低。
综上所述,沸石分子筛对VOCs分子的吸附是多个影响因素共同作用的结果,孔道结构、硅铝比、平衡阳离子及表面特性等均影响沸石对有机分子的吸附。