Thiết bị hấp phụ than hoạt tính

1. Các hình thức hấp phụ và giải hấp chính

Hấp phụ là quá trình chất hấp phụ tích tụ hoặc ngưng tụ một hoặc nhiều thành phần trong hỗn hợp khí trên bề mặt để đạt được sự phân tách. Các chất hấp phụ thường được sử dụng bao gồm than hoạt tính dạng hạt, than hoạt tính tổ ong, nỉ sợi than hoạt tính, zeolit ​​tổ ong, bánh xe zeolit, v.v. Hiệu suất tinh chế của phương pháp hấp phụ lớn hơn 90% một chút. Theo tiêu chuẩn khí thải hiện hành, nó thường xử lý khí thải có nồng độ dưới 800 mg/m³ và nhiệt độ dưới 40°C.

Than hoạt tính dạng trụ	Than hoạt tính tổ ong	Sợi nỉ than hoạt tính
Zeolit dạng hạt	Zeolite tổ ong	Bánh xe Zeolit

Giải hấp là sự tái tạo chất hấp phụ, đề cập đến quá trình tách chất hấp phụ khỏi chất hấp phụ bằng hơi nước ở nhiệt độ cao, thanh lọc khí nóng và giảm áp suất.

2. Nguyên lý hấp phụ bánh xe Zeolite

Cụm bánh xe hấp phụ zeolite (Cassette) là một ổ trục trung tâm và một khung tròn đỡ xung quanh ổ trục đỡ rôto. Rôto được làm bằng vật liệu hấp phụ zeolit ​​và sợi gốm. Bánh xe có một vòng đệm để tách khí thải đã xử lý và khí sạch thoát ra sau khi xử lý. Vật liệu được làm từ vật liệu mềm (thường là silicon) phải có khả năng chịu được sự ăn mòn của VOCS và nhiệt độ hoạt động cao. Con dấu ngăn cách cụm bánh xe hấp phụ zeolite tổ ong thành vùng hấp phụ cơ bản (Vùng hấp phụ) và vùng tái sinh và giải hấp (Vùng tái sinh; vùng giải hấp). Tuy nhiên, để cải thiện khả năng xử lý hấp phụ của bánh xe, người ta thường thêm vùng làm mát cách ly (Vùng làm mát hoặc Vùng thanh lọc) vào hai vùng đầu tiên. Thông thường vùng hấp phụ lớn hơn, trong khi vùng giải hấp và vùng làm mát là hai mặt xử lý nhỏ hơn với diện tích bằng nhau. Đôi khi nó có thể được chia thành nhiều khu chuỗi hơn cho các nhu cầu đặc biệt; và bánh xe hấp phụ được sử dụng bởi một bộ thiết bị truyền động điện để quay bánh xe, do đó bánh xe có thể thay đổi tốc độ trong quá trình xử lý và có thể kiểm soát khả năng quay 2 đến 6 lần mỗi giờ.

Sau khi khí thải VOC do nhà máy thải ra đi vào hệ thống, giai đoạn đầu tiên là đi qua một rôto bao gồm zeolit ​​kỵ nước, và các chất ô nhiễm VOC lần đầu tiên được hấp phụ trên rôto; Giai đoạn thứ hai của quá trình giải hấp là đưa khí thải (khoảng 180 đến 250°C) được xử lý trong vùng làm mát được làm nóng trước sau khi trao đổi nhiệt với hệ thống đốt phía sau vào rôto để giải hấp chất hữu cơ ở nhiệt độ cao. Tại thời điểm này, nồng độ chất ô nhiễm chảy ra có thể được kiểm soát ở mức gấp khoảng 5 đến 20 lần so với khí thải chảy vào và chất hữu cơ được giải hấp có thể được đốt ở nhiệt độ trên 700°C ở giai đoạn thứ ba hoặc ngưng tụ để thu hồi và tái sử dụng. Điều này có thể giảm quy mô của đơn vị xử lý khí thải tiếp theo, chi phí vận hành và chi phí thiết bị ban đầu.

Các đơn vị xử lý của bánh xe zeolite như sau:

Phần thân của bánh xe zeolite bao gồm một số chất rắn cụ thể được phủ một lớp bột hấp phụ. Chất nền được làm bằng gốm, thủy tinh hoặc sợi than hoạt tính thông qua quá trình thiêu kết. Sợi gốm được sử dụng rộng rãi nhất vì khả năng chịu nhiệt độ cao, ổn định nhiệt cao, dễ giặt, không bắt lửa và kháng axit và kiềm. Loại chất hấp phụ khác nhau tùy thuộc vào thành phần khí cần xử lý. Nói chung, có thể sử dụng than hoạt tính, zeolit, v.v. Độ dày của bánh xe thường là 25cm-45cm.

Ma trận của bánh xe zeolit ​​là bề mặt sợi gốm được phủ một lớp chất hấp phụ, nói chung là than hoạt tính hoặc zeolit ​​kỵ nước, để tạo thành bánh xe tròn hình tổ ong, được chia thành hai khu vực, đó là khu xử lý hấp phụ và khu vực tái sinh và giải hấp. Tuy nhiên, để nâng cao khả năng hấp phụ của bánh xe, đôi khi một khu vực làm mát được thiết kế giữa hai khu vực. Thông thường, vùng hấp phụ lớn hơn, vùng giải hấp và vùng làm mát là hai vùng xử lý nhỏ hơn có diện tích bằng nhau.

Thiết bị thu hồi nhiệt: Sau khi đốt hoặc oxy hóa VOC, nhiệt độ của không khí sạch lên tới 500-700oC. Phần không khí này được thu hồi thông qua bộ trao đổi nhiệt để thu hồi năng lượng nhiệt. Đồng thời, nhiệt độ không khí sạch được hạ xuống rồi dẫn đến khu vực giải hấp của rôto để giải hấp. Nếu nhiệt độ quá cao, rôto có thể bị cháy. Vì vậy, nhiệt độ vào rôto không được quá cao. Thông thường, thiết bị thu hồi nhiệt hai giai đoạn được lắp đặt và một máy thổi được bổ sung để đưa không khí trong lành vào và trộn với không khí đã đốt để kiểm soát nhiệt độ giải hấp trong khoảng 180-220oC. Để xử lý khí thải VOC, ngoài hệ thống đốt rôto tập trung hấp phụ zeolite, một thiết bị ngưng tụ được lắp đặt ở cửa thoát khí thải để chuyển hướng trước và xử lý các VOC có nhiệt độ sôi cao (như MEA, BDG, DMSO).

3. Nguyên lý thu hồi ngưng tụ trước và sau hấp phụ than hoạt tính

Khí thải được hệ thống thu gom thu gom và đưa vào thiết bị hấp phụ để xử lý.

Trong quá trình hấp phụ, luồng không khí đi vào lớp hấp phụ từ phần dưới của lớp và khí thải sạch sau khi hấp phụ được thải qua ống xả. Sau khi quá trình hấp phụ đạt đến thời gian đã đặt sẽ chuyển sang giai đoạn giải hấp. Trong quá trình giải hấp, hơi bão hòa đi vào lớp hấp phụ và dung môi được hấp phụ trên lớp rời khỏi lớp hấp phụ cùng với hơi nước và đi vào bộ làm mát.

Nước ngưng được làm lạnh xuống dưới 40°C, khí không ngưng tụ quay trở lại phía trước quạt để tái hấp phụ, dung môi và nước ngưng tụ đi vào bể chứa dung môi để lưu trữ tạm thời.

Theo yêu cầu của quy trình, thời gian giải hấp và thời gian gián đoạn trong quá trình vận hành tự động có thể được thiết lập thông qua màn hình cảm ứng và thời gian hấp phụ bằng tổng thời gian giải hấp và thời gian chờ.

Thiết bị chạy tự động mà không cần nhân viên trực. Hệ thống điều khiển điện có thể được lắp đặt tại chỗ hoặc trong phòng điều khiển trung tâm. Khối lượng công việc bảo trì tương đối nhỏ.

4. Giới thiệu hệ thống hấp phụ

một. Tiền xử lý khí thải

Theo yêu cầu của thông số kỹ thuật thiết kế, kênh phát thải khẩn cấp được thiết kế và lắp đặt. Trạng thái phát thải được xưởng sản xuất kiểm soát để đóng vai trò là kênh phát thải khí thải trực tiếp trong trường hợp xảy ra tai nạn hoặc bảo trì thiết bị.

b Sự hấp phụ

Khí thải được quạt hút khí đưa vào bộ hấp phụ than hoạt tính. Dưới tác dụng của lực Van der Waals, dung môi hữu cơ trong khí thải bị các vi lỗ trong than hoạt tính thu giữ và hấp phụ. Sau khi than hoạt tính bão hòa với khả năng hấp phụ, nó sẽ được tái sinh. Khí thải được làm sạch bằng hấp phụ than hoạt tính và sau đó thải ra sạch.

Thông số kỹ thuật của bể hấp phụ và lượng chất hấp phụ được thiết kế theo thể tích không khí để đảm bảo tốc độ khí và thời gian lưu trú nhất định, để chất hấp phụ có thể hấp thụ hiệu quả và hoàn toàn dung môi hữu cơ trong khí đuôi. Bể hấp phụ hoạt động luân phiên và trạng thái làm việc của bể hấp phụ được hệ thống điều khiển tự động PLC tự động chuyển đổi để thực hiện luân phiên ba quá trình hấp phụ, giải hấp, làm mát và sấy khô, v.v.

5. Lựa chọn quy trình

Quy trình xử lý được lựa chọn sau khi phân tích toàn diện nguồn, tính chất (thành phần, nồng độ, nhiệt độ, độ ẩm), thể tích không khí và các yếu tố khác của khí thải. Các quy trình xử lý phổ biến để xử lý khí thải hữu cơ có khối lượng lớn, nồng độ thấp là:

1) Hấp phụ Zeolit, tái sinh thanh lọc khí nóng - đốt xúc tác hoặc đốt ở nhiệt độ cao.

2) Hấp phụ than hoạt tính, tái sinh hơi nước hoặc khí nóng - thu hồi ngưng tụ.

3) Hấp phụ than hoạt tính, tái sinh thanh lọc khí nóng - đốt cháy xúc tác.

Sơ đồ quá trình hấp phụ và giải hấp	Sơ đồ quá trình đốt cháy giải hấp	Kết xuất thiết bị xử lý đốt xúc tác hấp phụ