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3.2 沸石转轮(VOC 浓缩器)工作原理 沸石转轮的目的是为了将VOC 气体从大风量浓缩到小风量中。在小风量中，VOC 气体将更高效地被焚烧炉(TAR/RTO)处理。吸附的意思是流体分子在被称作“吸附介质”的“活性”物质上富集。类似于海绵，吸附介质将VOC 吸收进来，然后通过高温解吸再将VOC“挤”出去。VOC 浓缩器的转轮是由蜂窝状的陶瓷纤维片为材料组成，而其中又被浸渍了防水的沸石（分子筛）作为吸附介质。此浓缩系统是一个连续的运转过程，转轮一直在旋转。因此它被分为了三个区域：处理区，解吸区，冷却区，每个区域间相互隔离。含VOC 的废气在经过旋转转轮处理区的时候被收集，当气体过了转轮后，VOC 就被转轮上的吸附介质吸附了。净化的气体被释放进入大气。在解吸区域，附着在转轮上的VOC 被连续的高温及低流量解吸气体从反方向解吸收。高浓缩的VOC 气体从转盘中脱离并被送到热氧化系统做最后的VOC 净化。转轮中热的解吸区域接着被转到了冷却区域，在这里冷却气会将它冷却。VOC 废气一部分通过这块冷却区域，并去到解吸换热器中换热。在换热器中，冷却气会被TAR/RTO 等高温裂解设备出来的高温净化气体换热成为高温的解吸气体，沸石浓缩转轮分区见图6。 与其它吸附剂介质相比，沸石具有很多优势：可燃性低、由于解吸温度高，从而使用寿命长、高沸点化合物累积量减少、以及耐化学性高。 3.3 沸石浓缩转轮系统 沸石转轮浓缩系统由湿度控制系统、过滤系统、浓缩器构成。 温湿度调节系统，调节进入浓缩器废气的温湿度，通常沸石在40℃及相对湿度75%以下，吸附效果最佳。废气过滤系统，过滤喷漆室废气中易导致浓缩设备阻塞和失效的杂质、颗粒物；一般情况下，每套过滤系统分四级过滤，安装在每套温湿度调节系统后，最后一级过滤选用F9级，保证沸石转轮的最佳使用寿命。 沸石浓缩转轮系统，浓缩有低浓度机废气中的有机物(VOC)，并将大风量变为小风量，将VOC 浓缩废气送入RTO或TAR 进行清洁净化处理，根据某司涂装喷漆室的工艺、涂料特点，VOC爆炸浓度极限约为12g/m3(设计值必须小于极限值的25%)，通常我们会将浓缩器的浓缩比设计为25:1，VOC去除效率可达90%以上。利用VOC 具有可燃性，在保证安全的前提下，做到最大的浓缩比，以节约天然气的耗量。经沸石浓缩转轮净化后的气体中VOC 的浓度含量达到20mg/m3以下，与欧洲标准基本持平。 3.4 废气焚烧处理系统 根据某司多年TAR 与RTO的使用经验，TAR 具有环保与供能两个功能有效的结合，设备维护成本低，系统占地小，利于设备布置，通过加装余热回收装置，系统排烟温度可以做到110℃，节能水平与RTO 相当。从目前的绿色经济、环保、节能的方面看，TAR 这种废气处理与热能回收方式的优点已被某司所接受。TAR 与RTO 的优缺点对比见表2。 3.5 废气处理系统 TAR 设备的用途是将从KPR 浓缩器出来的VOC 脱附气体进行氧化处理。在进入TAR 燃烧腔前，废气会先被TAR 内的换热器预热。在燃烧腔中，燃烧器会提供热量来保证VOC 有效氧化需要的热量。VOC 的氧化是通过天然气燃烧器加热气流，使之达到760℃并保持这一温度至少1 秒而实现将有机物转化为无害的CO2和H2O 向大气排放。在通过燃烧腔后，净化的气体通过换热器的管道将其部分的热量传递给进来的废气。这台换热器就在TAR 出口。从燃烧腔出来的热的净化气体通过换热器将“冷”的解吸气体加热，然后去浓缩器进行解吸。 4 结语 环保已成为我国现阶段汽车涂装工业的发展趋势，也必将为我们带来巨大的社会效益。目前某司选择的沸石浓缩转轮+焚烧方式是世界一流的涂装喷漆室废气处理工艺，具有安全、高效、高热能利用率，废气排放可以满足最为苛刻的欧洲环保标准。 |
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