Avansuri în tehnologiile de adsorbție și recuperare a compușilor organici volatili (COV)
Suntem o companie de imprimare mare în Shenzhen China. Noi oferim toate publicatiile de carte, hardcover de imprimare de carte, papercover de imprimare carte, hardcover notebook, imprimare carte de spirală, imprimare șa stiching carte, imprimare broșură, cutie de ambalaj, calendare, toate tipurile de PVC, broșuri produs, note, carte pentru copii, tipuri de hârtie specială produse de imprimare color, carton de joc și așa mai departe.
Pentru mai multe informatii va rugam vizitati
http://www.joyful-printing.com. Numai ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
Compușii organici volatili (COV) nu numai că au o toxicitate puternică, dar sunt, de asemenea, precursori importanți și participanți care afectează poluarea regională a aerului în China. Prin urmare, controlul COV a primit din ce în ce mai multă atenție. Adsorbția este în prezent metoda cea mai răspândită și cea mai matură pentru recuperarea COV. Sunt introduse adsorbantul obișnuit, tehnologia de regenerare a adsorbantului, echipamentul de adsorbție, tehnologia de adsorbție principală și tehnologia de tratare combinată a adsorbției. Se discută problemele și tendințele de dezvoltare ale tehnologiei de recuperare a adsorbției în tratamentul COV.
În ultimii ani, în multe părți ale Chinei a avut loc o vreme de smog la scară mare, iar problema poluării compozite atmosferice regionale, caracterizată prin ozon, particule fine (PM :) și ploi acide, a devenit din ce în ce mai proeminentă. Ca un precursor important al ozonului și al particulelor organice secundare, compușii organici volatili (COV) joacă un rol extrem de important în procesul de reacție chimică atmosferică. În același timp, majoritatea COV sunt foarte iritante și toxice. Dacă benzenul este enumerat ca prima clasă de substanțe cancerigene, n-hexanul, heptanul și octanul afectează sistemul nervos central.
În mai 2010, Oficiul General al Consiliului de Stat a propus oficial cerințele pentru consolidarea prevenirii și controlului poluării cu COV de la nivel național pentru prima dată. COV, SO, NO și pulberile în suspensie au fost prezentate împreună ca poluanți cheie pentru îmbunătățirea calității mediului atmosferic. China primul plan cuprinzător de prevenire a poluării atmosferice și de control emis la sfârșitul lunii decembrie 2012, "a douăsprezecea cincinal plan de prevenire a poluării aerului și de control în zone-cheie" necesită îmbunătățirea cerințelor de construcție a emisiilor de COV cerințele de construcție, , precum și îmbunătățirea sistemului de prevenire și control al poluării cu COV.
Utilizarea de produse alternative, procese îmbunătățite și înlocuirea echipamentelor în procesul de producție este măsura preferată de a reduce generarea și emisiile de COV. Cu toate acestea, pentru unele procese și producție, drumul către o producție mai curată este încă foarte lung. Într-o perioadă scurtă de timp, tehnologia de control final este încă un mijloc indispensabil. În prezent, tehnologiile de guvernanță ale COV includ în principal metode de reciclare și distrugere. Fie că este ecologic sau economic, reciclarea este o tehnologie de guvernanță a COV care merită să fie promovată.
Tehnologia de reciclare a COV include adsorbția, condensarea, absorbția, separarea membranelor etc. Printre acestea, metoda de adsorbție este simplă, largă în domeniul de aplicare și cu o eficiență ridicată în purificare. Este o tehnologie tradițională de tratare a COV și este cea mai răspândită tehnologie de tratare. Xi Jinjun și alții au descoperit că tehnologia de adsorbție are cea mai mare cotă de piață (38%) din China, investigând un număr mare de proiecte tehnologice de procesare a produselor organoleptice. În cazul COV adecvate, tehnologia de adsorbție este un concept de producție economic și curat. Prin urmare, este utilizat pe scară largă la domiciliu și în străinătate.
1. Tehnologia de tratare a adsorbției
Metoda de adsorbție este o metodă de adsorbție și purificare a poluanților din gazele de eșapament prin utilizarea diferiților adsorbanți solizi. În general, adsorbția este împărțită în adsorbție fizică și adsorbție chimică, iar purificarea COV este efectuată în principal prin adsorbție fizică. Metoda de adsorbție este adecvată pentru tratarea gazelor reziduale organice cu concentrație scăzută și cu volum mare și este utilizată în principal pentru adsorbția și recuperarea hidrocarburilor grase și aromatice, majoritatea solvenților care conțin clor, alcoolii obișnuiți, cetone și esteri. Principalele tehnologii ale metodei de adsorbție sunt determinarea adsorbanților, a echipamentelor și proceselor de adsorbție, a mediilor de regenerare, a proceselor post-tratare și a altora.
1.1 adsorbanți utilizați în mod obișnuit
În prezent, adsorbanții utilizați în mod obișnuit în purificarea COV sunt adsorbanții anorganici și organici. Se utilizează în principal adsorbanții anorganici, în principal carbonul activat (inclusiv carbonul activ granular, carbonul activ de tip fagure și fibra de carbon activ), site moleculare (inclusiv sită moleculară granulată, turnare cu sită moleculară). Materiile de acoperire de tip fagure de miere și de sită moleculară), zeolitul, silicagelul granular, alumina activată, minereul de argilă poros etc. și adsorbanții organici se referă în principal la rășini de adsorbție ridicată a polimerului.
Cel mai adsorbant anorganic anorganic este carbonul activat. În comparație cu carbonul activ granular, carbonul activ de tip fagure are avantajul unei rezistențe scăzute la pat. În prezent, adsorbantul pentru tratarea VOC-urilor cu volum ridicat și cu concentrație scăzută în China este în principal compus din carbon activ de tip fagure. Fibra de carbon activ are avantajele suprafeței mari specifice, microporele abundente și distribuția uniformă, viteza de adsorbție și desorbție rapidă, eficiența ridicată de adsorbție și regenerarea ușoară. Materialele cu carbon activ au o capacitate de adsorbție foarte bună pentru substanțele nepolarizate, cum ar fi solvenții organici; dimpotrivă, pentru substanțe poliare cum ar fi apa, adsorbția este slabă, astfel încât este posibilă regenerarea cu vapori de apă în mod convenabil.
Componentele principale ale zeolitului și sitei moleculare sunt toate aluminosilicați, care au o bună stabilitate termică și care pot fi siguri de regenerare atunci când utilizează fluxul de gaz fierbinte. Diferitele tipuri de site moleculare au efecte de adsorbție diferite asupra COV, astfel încât situl molecular poate fi modificat chimic și modificat pentru a îmbunătăți efectul de îndepărtare a COV.
1.2 regenerarea adsorbantului
Metodele de regenerare a adsorbantului utilizate în mod obișnuit în tratarea VOC sunt regenerarea deplasării cu abur scăzut, regenerarea purjării gazelor fierbinți și reducerea presiunii sau regenerarea în desorbție în vid. Regenerarea deplasării cu abur scăzut sub presiune, regenerarea purjării gazului fierbinte este adecvată pentru desorbția hidrocarburilor cu masă moleculară mică și a compușilor organici aromatici cu puncte de fierbere scăzute.
În prezent, s-au dezvoltat câteva noi tehnologii de regenerare a adsorbantului, cum ar fi desorbția cuptorului cu microunde, desorbția cocsului electric, înlocuirea solventului și regenerarea cu ultrasunete. Aceste noi tehnologii de desorbție au efecte bune de economisire a energiei și eficiență ridicată, dar sunt încă în faza de cercetare și au puține aplicații practice.
1.3 dispozitiv de adsorbție utilizat în mod obișnuit
În domeniul tratării gazelor reziduale organice, echipamentul de adsorbție utilizat în mod obișnuit în industrie are un pat fix, un pat în mișcare, un pat fluidizat și un dispozitiv de adsorbție a roții din fagure de zeolit și cel mai clasic și cel mai utilizat pat fix. Dispozitivul de adsorbție a roții din fagure de zeolit este un sistem de adsorbție rotativ relativ nou dezvoltat în domeniul purificării gazelor organice, cunoscut și ca un adsorbant rotor. Gazul de evacuare poate fi purificat radial sau axial prin rotorul care conține adsorbantul și prin cea mai mare parte a patului rotativ. Avantajul adsorbtorului de rotor este acela că echipamentul este mic în volum, convenabil în funcționare și presiune scăzută, iar gazul de evacuare cu debit mare poate fi prelucrat în mod continuu într-un gaz purificat cu concentrație scăzută, iar gazul desorbit are o concentrație ridicată și o rată scăzută de curgere, iar raportul general de îmbogățire poate fi atins. De 10 ori.
1.4 procesul principal de adsorbție
1.4.1 Adsorbția patului fix, înlocuirea vaporilor de apă, regenerarea, procesul de recuperare a condensului
Procedeul utilizează, de obicei, carbon activat granular, fibră de carbon activ sau zeolit ca adsorbant și, în principal, recuperează solventul într-o concentrație mai scăzută de gaze reziduale organice. După ce adsorbția adsorbantului în pat fix ajunge la saturație, vaporii de apă de înaltă temperatură sunt trecuți pentru a determina materia organică adsorbită să părăsească patul de adsorbție împreună cu vaporii de apă și apoi amestecul de vapori este răcit de un condensator pentru a fi condensat într-un lichid.
1.4.2 Procesul de recuperare prin regenerare-absorbție prin adsorbție în pat fix cu desprindere în vid
Procesul adoptă de obicei carbon activ granular cu mezopori bine dezvoltați ca adsorbant și apoi utilizează vidul pentru a reduce adsorbantul și concentrația extrem de ridicată a gazului de eșapament extras de pompa de vid este de obicei absorbită de un solvent organic volatil scăzut. Acest proces este potrivit pentru recuperarea gazelor reziduale organice cu concentrație ridicată.
1.4.3 Procesul de adsorbție și concentrare a traseului de zeolit
În poluarea actuală a gazelor reziduale din China, concentrația de COV cu concentrație scăzută și volumul mare de aer reprezintă o proporție considerabilă. Prin urmare, tehnologia de adsorbție și concentrare este cea mai economică și mai eficientă metodă tehnică pentru tratarea gazelor reziduale cu concentrație scăzută. În ultimii ani, China a introdus o serie de dispozitive de adsorbție și concentrare pe roți din zeolit din Japonia, iar multe companii din industrie dezvoltă și aplică în mod activ această tehnologie. În comparație cu tehnologia de concentrare a adsorbției în pat fix, tehnologia de adsorbție rotativă a zeolitului și tehnologia de concentrare prezintă multe avantaje: utilizarea zeolitului zeolit ca adsorbant, desorbția la temperaturi înalte poate fi utilizată, randament ridicat de regenerare, performanță bună de siguranță și o gamă largă de COV adecvate pentru procesare; Rezistența este mică, rata de utilizare a adsorbantului este ridicată, costul de funcționare este scăzut, concentrația poluanților organici din gazele de eșapament este stabilă și controlul este convenabil; structura este compactă, iar volumul și zona ocupată a dispozitivului sunt mici.
1.4.4 procesul de combinare a adsorbției-condensării
Procesul de recuperare a concentrației de adsorbție-condensare este utilizat în general pentru purificarea COV cu concentrație scăzută, cu volum mare, cu recuperare înaltă. În prezent, pârghiile cu strat fix sau zeolit sunt utilizate în principal ca dispozitive de adsorbție în industrie. După ce adsorbția adsorbantului ajunge la saturație, vaporii de apă sau gazul fierbinte sunt selectați pentru desorbție în funcție de gazul rezidual organic și proprietatea adsorbantă utilizată și se poate efectua și regenerarea în desorbție în vid și desorbția la temperaturi înalte și ridicate, amestecul de abur concentrat este trimis apoi la condensator pentru recuperarea condensului. .
Lu Shuhua și colab. Procesul tradițional de condensare și adsorbție în recuperarea organică integrată a gazelor reziduale integrează patru procese de pre-răcire, condensare, adsorbție și separare în același canal de curgere și proiectează un nou tip de miez de structură a plăcii cu trecere gazoasă de evacuare și agent frigorific. Canalele sunt separate de foi metalice cu aripioare triunghiulare. Adsorbantul este umplut între aripioarele trecerii gazului organic rezidual și agentul frigorific curge prin trecerea de pe cealaltă parte a foii metalice. Gazul rezidual organic este adsorbit în direcția opusă agentului frigorific în timp ce este adsorbit de adsorbant, ceea ce reduce creșterea temperaturii adsorbantului și prelungește durata de viață a adsorbantului. Gazele de eșapament la temperatură joasă după adsorbția de condensare sunt conduse la miezul părții superioare a dispozitivului pentru pre-răcire, realizând astfel o utilizare secundară a energiei și îmbunătățind utilizarea energiei. Dispozitivul este împărțit în părțile superioare și inferioare și flanșat pentru demontarea ușoară a dispozitivului și înlocuirea adsorbantului. Dispozitivul are avantajele ratei ridicate de recuperare a gazelor reziduale organice, ocupării spațiului mic și costului redus de producție și este potrivit pentru reciclarea gazelor reziduale organice industriale.
2. Concluzie
(1) Din perspectiva utilizării resurselor, tehnologia de reciclare este o metodă eficientă de gestionare a COV. EPA din SUA a subliniat că adsorbția pe bază de carbon activ este cea mai bună tehnologie care poate fi utilizată pentru îndepărtarea COV, iar metoda de adsorbție este, de asemenea, tehnologia cea mai utilizată și mai matură din China. În special, tehnologia de adsorbție a patului fix de carbon activ și tehnologia schimbării temperaturii este potrivită pentru economia existentă a Chinei. nivel tehnic.
(2) Complexitatea compoziției, compoziției și naturii COV conduce la eșecul unei tehnologii de tratare unică de a rezolva problema în majoritatea cazurilor a emisiilor de gaze de evacuare nesatisfăcătoare, a costurilor de exploatare ridicate și a eficienței economice scăzute a întreprinderilor și a parcurilor chimice. . Metodele combinate bazate pe integrarea diferită a proceselor, cum ar fi absorbția-adsorbție, adsorbția la condens, adsorbția, separarea membranelor etc. pot îmbunătăți în continuare rata de îndepărtare a COV, reduc costurile și pot reduce poluarea secundară.
(3) să dezvolte adsorbanți cu performanțe mai bune de adsorbție, cum ar fi oxidarea catalitică sau să îndeplinească cerințele specifice, să găsească metode practice și fezabile de modificare a suprafeței adsorbanților; explorarea mecanismului de transfer de căldură și de cuplare în masă a COV în timpul adsorbției și desorbției și analiza transferului de căldură al caracteristicilor de transfer de masă pentru VOC; să consolideze cercetarea asupra factorilor care afectează procesul de desorbție a adsorbției, să îmbunătățească eficiența adsorbției, să prelungească durata de viață a adsorbantului; prezice cu exactitate schimbarea fazelor și procesul de desorbție a adsorbției de COV, stabilește metoda de predicție a procesului de recuperare a COV și metoda de proiectare a dispozitivului de recuperare; Echipamente de purificare pentru eficiența adsorbției. Aceste probleme necesită cercetări și discuții suplimentare.
(4) În prezent, adsorbția și condensarea în procesul combinat de adsorbție-condensare combinată sunt două procese independente ale aceluiași proces, care este o cuplare slabă, care conectează pur și simplu cele două dispozitive de condensare și adsorbție, ceea ce va cauza o suprafață mare de echipament. Utilizarea insuficientă a energiei și costul ridicat. Condensarea și cuplarea prin adsorbție simultan în același canal poate scurta procesul, poate prelungi durata de viață a adsorbantului și poate îmbunătăți eficiența energetică și eficiența recuperării COV. Prin urmare, se așteaptă ca studiul sistematic al procesului de cuplare a adsorbției și condensării și a comportamentului Shenren să depășească limitele tehnologiei de adsorbție și de condensare în sensul tradițional, care are o importanță științifică importantă și o valoare aplicativă pentru inginerie.