1. 蜂窩狀沸石分子篩
蜂窩狀沸石分子篩的主要材料是天然沸石,沸石具有均勻微孔,其孔徑與一般分子大小相當,是由SiO2、Al2O3和堿性金屬或堿土金屬組成的無機微孔材料,其內(nèi)孔體積占總體積的40-50%,比表面積300-1000 m2/g,具有耐高溫、不可燃、良好的熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性等特點。分子孔徑在2nm以下為微孔分子篩,2-50nm為介孔分子篩(50 nm以上為大孔分子篩),介孔分子篩具有*的比表面積、規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)、狹窄的孔徑分布、孔徑大小連續(xù)可調(diào)等特點,使得它在很多微孔分子篩難以完成的大分子的吸附、分離,及催化反應中發(fā)揮重要作用。介孔分子篩一般可分為硅系和非硅系兩大類,硅系介孔分子篩孔徑分布狹窄,孔道結(jié)構(gòu)規(guī)則,并且技術(shù)成熟,研究頗多。硅系介孔分子篩可用催化,分離提純,藥物包埋緩釋,氣體傳感等領(lǐng)域。非硅系介孔分子篩主要包括過渡金屬氧化物、磷酸鹽和硫化物等。廣泛應用于有機廢氣吸附、催化劑負載、酸催化、氧化催化等領(lǐng)域。目前公司生產(chǎn)的是微孔及介孔蜂窩狀分子篩。
2、蜂窩狀沸石分子篩工作原理
2.1 依靠自身*的空隙結(jié)構(gòu)
沸石的孔徑大小整齊均勻、內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、比表面積大、吸附能力強,含有大量肉眼看不到的孔徑,1克沸石材料中的孔徑,將其展開后比表面積可高達500-1000m2,特殊用途的更高。
2.2 分子之間相互吸附的作用也叫“凡德瓦引力”。雖然分子運動速度受溫度和材質(zhì)等原因的影響,但它在微環(huán)境下始終是不停運動的。由于分子之間擁有相互吸引的作用力,當一個分子被沸石內(nèi)孔捕捉到內(nèi)孔容中后,會導致更多分子不斷被吸入,知道沸石吸附飽和為止。
2.3 物理吸附
主要發(fā)生在沸石去除液相和氣相中雜質(zhì)的過程中.沸石的多孔結(jié)構(gòu)提供了大量的比表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的.由于分子相互吸附的作用,沸石孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力, 就象磁力一樣,從而達到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。
2.4 化學吸附
除了物理吸附之外,化學反應也經(jīng)常發(fā)生在沸石的表面.在其表面含有少量的化學結(jié)合、功能團形式的氧和氫,這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學反應,從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到沸石的內(nèi)部及表面。
3. 設(shè)備吸附工作原理
內(nèi)裝沸石分子篩吸附劑及氣流分布器,以濃縮凈化有機氣體,是整個裝置*個主循環(huán)的主要部件及核心工序,分子篩采用一定方式堆放裝填,達到更換極方便快捷。
采用新型吸附材料-蜂窩狀沸石分子篩,具有熱力學性能,低阻低耗,高吸附率等優(yōu)勢,在大風量低濃度的有機廢氣處理中擁有優(yōu)良的吸附性能,其結(jié)構(gòu)為多孔蜂窩狀,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達,比表面積大,流體阻力小等優(yōu)點。含有機物的廢氣經(jīng)風機的作用,經(jīng)分子篩吸附層,有害物質(zhì)被分子篩吸附在其本身內(nèi)部,潔凈氣被排出;經(jīng)一段時間后,分子篩吸附劑達到飽和時,此時通過各個閥門切換后,啟動催化燃燒裝置,催化燃燒裝置將熱空氣*地送入分子篩吸附床,當熱氣源達到有機物的沸點時,有機物從分子篩內(nèi)揮發(fā)出來,通過管道循環(huán)進入催化室進行催化分解成水和二氧化碳,同時釋放出能量。再利用釋放出的能量再進入吸附床脫附。循環(huán)進行分子篩得到了再生,有機物得到分解處理,無二次污染產(chǎn)生。
4.蜂窩狀分子篩的特點
< >吸附能力強;可循環(huán)使用,壽命長;耐高溫(>600℃),脫附快,且無悶燃風險;耐高濕度。在90%的濕度下仍可吸附;無固廢產(chǎn)生,較活性炭大為環(huán)保經(jīng)濟;沸石粉量遠大于濃縮轉(zhuǎn)輪,可吸附很長時間再脫附。 蜂窩狀沸石分子篩技術(shù)指標
性能 | DL-SH-1(微孔) | DL-SH-2(介孔) |
外形尺寸(mm) | 100*100*100 | 100*100*100 |
孔數(shù)(cm-2) | 16 | 16 |
孔壁厚(mm) | 0.6 | 0.6 |
縱向耐奪強度(Mpa) | 0.8 | 0.9 |
橫向耐奪強度(Mpa) | 0.32 | 0.4 |
密度(g/cm3) | 0.45 | 0.44 |
比表面積(m2/g) | >900 | >900 |
去除率(%) | >90% | >90% |
軟化點(℃) | >900 | >900 |
蜂窩沸石和活性炭的性能比較
性能 | 蜂窩沸石固定床 | 蜂窩活性炭 |
抗壓強度 | 10MPa | 0.8MPa |
可耐溫性 | 600℃ | 200℃ |
吸附濕度 | <90% | <60% |
吸附風速 | 1~2m/s | 0.5~1m/s |
脫附溫度 | 180-250℃ | <120℃ |
脫附時間 | <2h | >4h |
使用壽命 | 7~10年 | 數(shù)月 |
悶燃風險 | 無 | 較常見 |
可有固廢 | 無 | 大量 |
沸石吸附濃縮+催化燃燒法綜合了吸附法及催化燃燒法的優(yōu)點。廢氣經(jīng)管道匯集混合后的總風量送入蜂窩狀沸石吸附床,濃縮后的廢氣送入催化焚燒爐裂解;裂解產(chǎn)生的熱量又可以進行脫附。
固定式沸石床由蜂窩沸石及外箱體組成,沸石材料在吸附了一定量的VOCs分子后,開啟催化床(車間不作業(yè)的時候脫附);通過高溫吹掃來去除吸附的有機物,使吸附材料得到再生,同時脫附氣流中的VOCs濃度升高,起到濃縮VOCs的效果;每床每次脫附約需要2小時。待吸附單元自行降溫至適合進行吸附工作的狀態(tài)。本產(chǎn)品集成了固定式沸石床,切換閥門,脫附氣流等其他部件,在合適的時間下可以保證VOCs得到連續(xù),高效,自動的處理。
催化燃燒法:
它是利用催化劑做中間體,使有機氣體在較低的溫度下,變成無害的水和二氧化碳氣體,即:
將吸附箱中濃縮的有機氣體源通過引風機作用送入催化凈化裝置,首先通過除塵阻火器系統(tǒng),然后進入換熱器,再送入到加熱室,通過加熱裝置,使氣體達到燃燒反應溫度,再通過催化床的作用,使有機氣體分解成二氧化碳和水,再進入換熱器與低溫氣體進行熱交換,使進入的氣體溫度升高達到反應溫度。如達不到反應溫度,這樣加熱系統(tǒng)就可以通過自控系統(tǒng)實現(xiàn)補償加熱,使它*燃燒,這樣節(jié)省了能源,廢氣有效去除率達到97%以上,符合國家排放標準。