《高沸点有机废气RCO处理装置改造实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高沸点有机废气RCO处理装置改造实例（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高沸点有机废气 RCO 处理装置改造实例摘 要：某汽车工业公司是市内的一家大型汽车零配件制造厂商，主要产 品为汽车塑胶内饰件及方向盘发泡件。公司针对有机废气已建立RCO处理装置， 但是在实际运行过程发现活性炭脱附效率低，活性炭更换周期由设计时的两年缩 短至6个月，运营成本增加20%以上。针对上述存在的问题，本文通过寻找合适 的吸附剂解决脱附效率低的问题，降低RCO装置的运行成本。关键字：有机废气处理；RCO；脱附；蜂窝沸石一、项目研究背景公司方向盘PU发泡成型过程中会产生一定量的有机废气，公司已按照环保 要求安装RCO处理设备。主要的处理工艺为“高效过滤+活性炭吸附脱附+CO处理 系统”。但是
2、在实际运行中发现，PU发泡废气中含有高沸点的组分，活性炭由于 受限于物理特性，其脱附温度低于150C，造成高沸点组分难以脱附，活性炭更 换周期由设计时的两年缩短至6个月，运营成本增加20%以上。针对上述存在的 问题，本文通过寻找合适的吸附剂解决脱附效率低的问题，降低RCO装置的运行 成本。二、项目研究情况2.1、废气基本特征公司主要从事汽车内饰塑料件、汽车方向盘的生产，年产值超过2亿元。公 司注塑及PU发泡产生的有机废气收集输送至RCO装置处理后达标排放。现有RCO 装置是根据低沸点挥发物设计安装的，能满足注塑废气的处理需求。但并入PU 发泡废气后，废气中的高沸点组分难以彻底脱附，导致活性炭吸
3、附能力不断下降 最终不得不提前更换活性炭填料。PU发泡成型废气基本特征如下：表IPU发泡成型废气基本特征一览表废气来源PU发泡废气废气污染物组分颗粒物、非甲烷总烃、丙二醇甲醚醋酸酯、环己 烷、乙酸乙酯、丁酮、异丙酮、1，2-乙二醇、二苯基 甲烷-4, 4-二异氰酸酯、正己烷等废气浓度范现场实测，非甲烷总烃浓度约400-600mg/m3围废气排风量40000m3/h刺激性：较大；颜色：无色;废气特征般;含尘量：一般；腐蚀性：一黏度：一般；排放时间：24小时/天。2.2、有机废气现状处理工艺注塑废气中污染物沸点低，采用蜂窝活性炭箱具有脱附温度低、吸附量大、 可间歇脱附、低运行成本等优点。但根据公司
4、的物料分析，PU发泡废气中含有高 沸点物质二苯基甲烷-4，4 -二异氰酸酯，而且废气浓度较高，风量大。传统的 蜂窝活性炭箱脱附温度低，脱附效率低，导致更换周期由设计时的两年缩短至6 个月，运营成本增加20%以上。2.3、拟定解决方案蜂窝沸石与活性炭类似，是一种天然的多孔材料，能有效吸附有机 废气分子，同时具有耐高温的特点。采用TX-1025型蜂窝沸石替换传统的蜂窝活 性炭箱，利用蜂窝沸石耐高温的特性，通过提高脱附箱的运行温度，最终实现高 沸点有机废气的脱附，保证装置的正常运行。2.4、工艺试验(1) 蜂窝沸石吸附试验在2021年3月12 日运送小型中试设备到工厂现场，对PU发泡废气处理工 艺进
5、行了工艺试验。3月16 日将部分PU发泡废气接入中试设备，试验蜂窝沸石 砖对PU发泡废气的吸附效果，试验结果显示TX-1025型蜂窝沸石对PU发泡废气 吸附效果良好，最高吸附率98.78%，最低吸附率96.21%，平均吸附率97.28%， 详细数据如下：表2PU发泡废气吸附试验数据测试时间沸石型号吸附床温度(C)进口浓度(mg/m3)出口浓度(mg/m3)吸附效率13:40TX-102533220.46.297.19%13:58TX-102536189.12.998.47%14:04TX-102536216.85.597.46%14:06TX-102536190.77.1%96.2814:08
6、TX-102536137.53.9%97.1614:10TX-102536382.68.7%97.7314:16TX-102536217.25.6%97.4214:19TX-102537166.96.2%96.2914:53TX-102537311.13.8%98.7814:55TX-102536311.48.9%97.1415:26TX-102537153.25.8%96.2115:50TX-102537279.86.9%97.5316:05TX-37254.77.497.091025%16:20TX-102536335.58.597.47%16:45TX-102536205.45.897.
7、18%17:05TX-102537203.36.996.61%17:18TX-102537308.46.997.76%图 1 蜂窝沸石吸附效率2）蜂窝沸石脱附试验将吸附了 PU 发泡废气的蜂窝沸石带回实验室进行脱附试验，通过缓慢升温测定升温过程中蜂窝沸石的失重数量。试验结果显示：在200C以下，56.5%的吸附污染物被脱附出来，该部分物质是PU发泡废气 中沸点较低的污染物；在200C350C, 35.6%的吸附污染物被脱附出来，该部分物质是PU发泡废 气中的二苯基甲烷-4 ，4-二异氰酸酯等；在350C550C, 7.7%的吸附污染物被脱附出来，该部分物质是异氰酸酯类 的聚合物；550C脱附后
8、，蜂窝沸石自身重量下降0.2克，是高温脱附中的烧失物，在 550C时，蜂窝沸石中不存在其他不能脱附的物质。详细数据如下：表3PU发泡废气脱附测试数据脱附温度沸石重量（g）失重量（g）失重比例19C465.2200C456.58.756.5%250C455.60.95.8%300C453.32.314.9%350C451.02.314.9%400C450.90.10.6%450C450.10.85.2%图2蜂窝沸石脱附失重比例3）实验结论蜂窝沸石可有效吸附有机废气，现场工况下吸附效率大于 96%；加热至350C蜂窝沸石，可脱附92%以上吸附物质；加热至550C，可彻底脱附全部吸附物质。三、改造后
9、工艺流程改造后废气净化设备采用先进的“高效过滤+蜂窝沸石分子筛吸附脱附+CO 处理系统”的工艺，利用沸石比表面积大和分子间范德华力对 VOCs 分子进行吸 附。低温条件下有机废气进入沸石分子筛转轮，VOCs分子被捕集吸附，经吸附净 化后的废气可达标排放。吸附大量VOCs的沸石转轮随后进入高温脱附区，通过 小风量脉冲高温气体对转轮进行清扫，使有机废气分子脱附形成高浓度有机废气 废气送入后段的氧化系统热氧化处理，处理后的废气可达标排放。沸石分子筛转 轮处理系统按照处理流程可分为吸附、脱附、浓缩焚化三个过程，吸附效率 90%，吸附浓缩倍数15-20倍。其基本原理如下：沸石分子筛转轮划分为吸附区、再生
10、区和冷却区三个功能区域，沸石分子筛 转轮可实现不间断工作。废气通过前置的高效过滤器过滤后进入吸附区。VOCs分子在吸附区被沸石分 子筛捕集吸附，经净化后可实现达标排放。吸附大量VOCs的转轮在再生区脱附，再生区的运行温度为500-550C，通过 热风吹扫实现有机废气的脱附、浓缩（1520倍）。分子筛转轮在冷却区通过空气冷却，热量可作为空气的预热热源，实现了余 热的回收利用，达到节电的效果。卡盘向盅飞扎FT图 3 沸石分子筛转轮结构四、项目改造优势RCO装置由原来的“高效过滤+活性炭吸附脱附+CO处理系统”变更为“高效 过滤+蜂窝沸石分子筛吸附脱附+CO处理系统”。同时提高脱附单元的运行温度,
11、提升至550C。对比现行的方案，本次改造具有以下先进性：高性能、高效率：将吸附性能极好的沸石分子筛作为吸附剂使用，适用于绝 大部分的VOCs，在不同的运转条件下都可以提供足够的性能。高沸点溶剂的处理：利用沸石分子筛不可燃、耐高温的特点可以提高再生系 统运行温度。解决活性炭因不耐高温而无法处理高沸点VOCs异氰酸酯的缺点。惰性：即使是异氰酸酯等具有热聚合性高的 VOCs 也能使用沸石分子筛高效 率的进行处理。清洗：沸石分子筛是高温烧结而成的无机物，性质稳定。当发生粉尘堵塞的 时候，可以进行水洗。参考文献1 丁立军. 蜂窝沸石吸附+催化燃烧法在有机废气治理工程中的应用和探 索. 理论前沿技术, 2021, 10(1)2 王秋彦.RCO技术治理汽车制造行业挥发性有机(VOCs)的研究.汽车博 览, 2020, (3)3 邓智英. 关于汽车涂装烘干过程有机废气处理方法探讨.环境与发 展, 2017, 29(4)
