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轉輪濃縮+催化燃燒新工藝

技術概況

針對現行各種方法在處理低濃度、大風量的VOCs污染物時存在的設備投資大、運行成本高、去除效率低等問題，國內企業研發了一種用于處理低VOCs濃度、大風量工業廢氣的高效率、安全的處理工藝。該方法的基本構思是：采用吸附分離法對低濃度、大風量工業廢氣中的VOCs進行分離濃縮，對濃縮后的高濃度、小風量的污染空氣采用燃燒法進行分解凈化，通稱吸附分離濃縮+燃燒分解凈化法。具有蜂窩狀結構的吸附轉輪被安裝在分隔成吸附、再生、冷卻三個區的殼體中，在調速馬達的驅動下以每小時3～8轉的速度緩慢回轉。吸附、再生、冷卻三個區分別與處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風道相連接。而且，為了防止各個區之間竄風及吸附轉輪的圓周與殼體之間的空氣泄漏，各個區的分隔板與吸附轉輪之間、吸附轉輪的圓周與殼體之間均裝有耐高溫、耐溶劑的氟橡膠密封材料。含有VOCs的污染空氣由鼓風機送到吸附轉輪的吸附區，污染空氣在通過轉輪蜂窩狀通道時，所含VOCs成分被吸附劑所吸附，空氣得到凈化。隨著吸附轉輪的回轉，接近吸附飽和狀態的吸附轉輪進入到再生區，在與高溫再生空氣接觸的過程中，VOCs被脫附下來進入到再生空氣中，吸附轉輪得到再生。再生后的吸附轉輪經過冷卻區冷卻降溫后，返回到吸附區，完成吸附/脫附/冷卻的循環過程。由于該過程再生空氣的風量一般僅為處理風量的1/10，再生過程出口空氣中VOCs濃度被濃縮為處理空氣中濃度的10倍，因此，該過程又被稱為VOCs濃縮除去過程。

1號風機帶動含VOCs廢氣經過轉輪a區域，a區域為吸附區，根據不同的目標物可在轉輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區域隨轉輪轉動來到b區域進行脫附。流經傳熱1的高溫氣流將吸附于轉輪上的VOCs脫附下來，并經過傳熱2達到起燃溫度，隨后進入催化燃燒室進行催化氧化反應。由于轉輪脫附之后又要進行吸附，所以在脫附區域旁邊設冷卻區域c，以空氣進行冷卻，冷卻之后的溫空氣經傳熱1變成脫附用熱空氣。催化燃燒反應之后的熱氣流將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱1后排至空氣。為了防止催化燃燒室溫度過高，設置第三方冷卻線路用于催化燃燒室的緊急降溫。整個系統由2個系統組成，PC1負責催化燃燒室、傳熱器的溫度（其內部設電輔熱裝置以平衡溫度波動），PC2負責風機控制，根據實際情況調節進氣流量。PC2屬于PC1的子級系統，當PC1監測到溫度波動超過允許范圍時立刻將信息傳遞給PC2，PC2將收到的信息轉成指令傳遞給各風機。

新工藝的特點

1、吸附區旁路內循環的建立。當廢氣經過吸附區吸附后不達標，進入旁路內循環，再次進行吸附處理。此旁路內循環的基本思路為消滅現有污染再吸納新的污染。

2、冷卻風旁路建立。在工況十分復雜的情況下，VOCs濃度有可能陡然升高，此時將部分冷卻風引入到吸附區以降低脫附風量，同時在傳熱2后補充新風，以維系進入催化反應器的風量在預設范圍以內。此旁路的基本思想是以新風對高濃度VOCs進行稀釋，因而從效果上看，此法也會延長治理時間。

3、與傳統工藝相比，該整個系統采用引風機設計，便于對旁路的調控。去掉給催化燃燒裝置用的降溫鼓風機，此機治標不治本，改為在轉輪部分控制VOCs濃度。