什么是VOC浓缩装置
VOC浓缩装置是将大风量、低浓度的废气浓缩到高浓度、小风量的废气,从而减少设备的投入费用和运行成本,提高VOC废气的高效率处理。在处理大风量、低浓度的废气燃烧和回收的时候,如果没有VOC浓缩装置,直接进行燃烧的情况下,废气处理设备不仅体积庞大,而且产生的运行费用也会很庞大。
VOC浓缩装置基本原理构造
VOC浓缩区可分为处理区、再生区、冷却区,浓缩转轮在各个区内连续运转。VOC有机废气通过前置过滤器后,通过浓缩转轮装置的处理区。在处理区VOC被吸附剂吸附去除,净化后的空气从浓缩转轮的处理区间排出。吸附于浓缩转轮中的有机废气VOC,在再生区经热风处理而被脱附、浓缩到5-15倍的程度。浓缩转轮在冷却区被冷却,经过冷却区的空气,再经过加热后作为再生空气使用,达到节能的效果。
VOCs都有哪些治理技术
软包装印刷行业的VOCs主要来源于油墨、胶水现场配制存放时溶剂挥发产生的废气和油墨槽、胶水槽及产品进入烘箱前溶剂挥发产生的废气,特点是风量较大,浓度偏低,多种溶剂混合,回收经济价值略低。
目前VOCs治理市场上有数百家企业采用活性炭纤维吸附+蒸气脱附+精馏,活性炭纤维吸附+氮气脱附+膜分离等技术工艺组合模式为各种VOCs排放企业提供技术服务。活性炭纤维吸附是一种成熟技术,各种方案相同投入的情况下吸附环节经济技术指标不会有显著差距。
常见的脱附冷凝方式则包括蒸汽脱附、氮气脱附和空气脱附三种模式:
蒸气脱附:
用水蒸气加热吸附床,将溶剂气化后随水蒸汽排出,经冷却水冷凝后得到溶剂含量约为20%的混合溶液。脱附后需要用干空气吹干含水量很高的吸附床,再用冷空气冷却吸附床。蒸汽脱附的优点是工艺成熟;低沸点的乙酸乙酯脱附彻底;可常温冷凝,不需要制冷设备,一次性投入小。缺点是脱附过程中乙酸乙酯水解严重,大量产生乙酸,高温下设备腐蚀严重;系统要有一定承压能力,管道复杂,安装需压力管道资质;由于接近常压下水蒸气温度不超过110℃,高沸点的甲苯脱附不彻底,将导致吸附床活性下降,排放浓度升高;多一个干燥过程,脱附时间长;很多企业不具备供应蒸汽条件,导致实施范围受限;脱附产物含水量过高,导致分离成本高,二次污染严重。
氮气脱附:
先用常温氮气吹扫系统,待系统中氧含量低于5%后再加热氮气脱附。脱附溶剂随热氮气排出,经冷却水、冷冻水两级冷凝后得到溶剂含量约为66%的混合溶液。脱附后需要用冷空气冷却吸附床。氮气脱附的优点是脱附温度可以较高,高低沸点的溶剂均可脱附,脱附过程溶剂水解最少,设备腐蚀问题不明显。缺点是系统复杂,占地面积大,需配置制氮机、冷水机,一次性投入最大;系统气密性要求高,氮气消耗量大,运行成本最高;循环脱附氮气中有机溶剂浓度过高,导致脱附不彻底,吸附剂利用率低,排放浓度不达标;需要检测控制氧含量,可靠性较差,脱附过程中需持续排出含有高浓度有机溶剂的氮气进行二次吸附,导致吸附剂利用率进一步降低。
空气脱附:
先蓄热预热吸附床,同时大量脱附低沸点溶剂,再逐步升温脱附高沸点溶剂,脱附溶剂随热空气排出,经换热冷凝除掉大部分水后进入深冷分离,脱水分离后直接得到高纯度溶剂。深冷分离后的空气溶剂含量较低,经换热升温后循环脱附。脱附完成后将吸附床热量回收至蓄热器,同时冷却吸附床。空气脱附的优点是系统简单可靠,限制条件少,脱附温度可以按需调整,高低沸点的溶剂均可彻底脱附,脱附过程溶剂水解较少,设备腐蚀问题不明显,综合运行费用最低,无二次污染。缺点是需配置冷冻机,换热性能要求高,一次性投入较大,运行电功耗较高。
三种分离提纯方式分析对比:
精馏:广泛应用的成熟工艺,比较适用于大规模生产,绝大多数企业溶剂回收很难达到精馏工艺的经济规模;单塔无法完成共沸物分离,如要分离水和乙酸乙酯,需要三塔才能完成;设备占地面积大,运行能耗高,安全监管要求严,工程项目一次性投入大,自动化程度低,需专职人员操作看守。
膜分离:能比较彻底脱水,运行费用约为精馏的60%,但不能分离高低沸点溶剂,膜损耗较快,换膜费用很高。设备复杂,涉压力容器,可靠性差,占地面积大,一次性投入高,所以工业运用较少。
深冷分离:利用深冷冷凝形成的降膜进行气提分离,分离装置内置于我司产品之中,成为行业中唯一具有完整回收分离功效的末端设备,增加设备投入较低,几乎不额外消耗能源,能突破共沸限制分离出水和高沸点溶剂,获得高纯度的低沸点有机溶剂,可直接循环用于生产。设备投入小,能耗极低,全自动运行。
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