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沸石转轮吸附+RCO催化燃烧

         沸石转轮+RCO催化燃烧设备是目前国内有机废气处理领域应用比较成熟、先进的工艺。采用吸附-脱附-冷却三项连续程序,边吸附边脱附。沸石转轮先对有机废气吸附收集购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、压缩购彩信誉_官方网站、提高浓度,然后再把高浓度的废气分子从沸石转轮中脱附出来购彩信誉_官方网站,送入催化氧化炉(CO炉)中进行无焰燃烧购彩信誉_官方网站。达到对有机废气净化的目的购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。泓利通环保自主研发的沸石转轮+催化燃烧(RCO)设备主要由废气预处理系统购彩信誉_官方网站、沸石转轮吸附浓缩系统、脱附系统购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、催化燃烧系统购彩信誉_官方网站、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。

       其中沸石转轮作为一种将沸石吸附性材料制作成蜂窝状结构的转轮设备购彩信誉_官方网站,是用来对企业的废气进行处理的关键设备购彩信誉_官方网站,使用沸石转轮能够有效地将挥发性有机废气(即VOCs废气)进行净化购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。石油化工购彩信誉_官方网站、橡胶购彩信誉_官方网站、印刷购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、喷漆等行业排放的烷烃购彩信誉_官方网站、芳香烃、醛类购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、酮类购彩信誉_官方网站、酸类、酯类购彩信誉_官方网站、醇类及氯代烃等挥发性有机物(VOCs)对自然环境和人体健康产生了严重影响,引发了诸如臭氧层破坏购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、光化学烟雾等一系列环境问题购彩信誉_官方网站,VOCs的可控治理已成为社会广泛关注的焦点,其处理方法主要包括吸附法、吸收法购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、冷凝法购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、膜分离法、等离子体分解法购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、催化氧化法购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、直接燃烧法及生物降解法等购彩信誉_官方网站,其中吸附法和催化氧化法被认为是比较有效的两种方法购彩信誉_官方网站。

      VOCs分子的动力学直径普遍小于1nm购彩信誉_官方网站,当吸附剂的孔径与VOCs分子动力学直径相匹配时,被吸附的有机分子才不容易逃离购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,常用的微孔吸附材料主要包括活性炭和沸石分子筛购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,活性炭具有较大的比表面积购彩信誉_官方网站,性能较好购彩信誉_官方网站,但其热稳定性较差购彩信誉_官方网站,易燃烧,VOCs的脱附较困难购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,而沸石分子筛具有丰富的微孔购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、较大的比表面积和优异的热稳定性,已被广泛用于VOCs吸附领域购彩信誉_官方网站。另外购彩信誉_官方网站,沸石分子筛自身含有较多的酸位点购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,具有一定催化活性,十分适合作为催化剂载体材料购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。将沸石与活性组分复合制备沸石基负载型催化剂购彩信誉_官方网站,用于VOCs的催化氧化处理,也是一种处理VOCs的重要方法购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。近年来购彩信誉_官方网站,国内外对沸石分子筛的制备购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、性能及应用进行了大量研究,本文将详细综述不同沸石分子筛吸附去除及沸石基负载型催化剂催化氧化去除各类挥发性有机污染物的研究进展购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,并展望未来研究方向。


 

        

                                                                                                                                                       沸石分子筛
沸石吸附剂的影响:

沸石分子筛对VOCs分子的吸附性能主要取决于内部孔道结构,不同沸石分子筛内部孔道结构不同购彩信誉_官方网站,其吸附特性存在显著差异。 Brody等发现购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,与ZSM-5沸石和丝光沸石MOR相比购彩信誉_官方网站,孔径大且具有“超笼”结构的FAU型沸石更容易吸附甲苯分子购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。 Calero等通过计算FAU购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、MFⅠ型沸石对丙烷、丁烷购彩信誉_官方网站、丙烯及丁烯等小分子VOCs的吸附特性,证实“超笼”结构有利于FAU型沸石对不同VOCs分子的吸附购彩信誉_官方网站,其吸附总量更大购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。但孔径更小的MFⅠ型沸石对这些小分子VOCs的吸附力更大购彩信誉_官方网站,较低压力下(<102Pa)购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,MF型沸石仍具有优异吸附特性购彩信誉_官方网站。Ji等闻也证实MFI结构ZSM-5沸石对小分子丙酮具有优异吸附作用购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。

        通过研究了不同多孔材料NaY购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、SBA-15购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、MCM-41及SiO2对甲苯的吸附性能,发现微孔含量对甲苯吸附影响较大购彩信誉_官方网站,微孔含量最多的NaY沸石对甲苯的吸附量最大购彩信誉_官方网站, Navarro课题组则证实Beta购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、ZSM-5及丝光沸石等三种微孔沸石对丙烯的吸附均为 langmuir吸附,但Beta的附量最大购彩信誉_官方网站。分析表明,一方面是由于其孔径更大购彩信誉_官方网站,微孔体积和比表面积更大,另一方面是由于其骨架A1及平衡阳离子引起的表面酸度较高购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。

     硅铝比是沸石分子筛最重要的参数购彩信誉_官方网站,对沸石吸附性能影响较大,一般来讲,随着硅铝比增加购彩信誉_官方网站,沸石疏水性增加购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,有利于水汽环境中对有机分子的吸附8yu等利用水热酸处理方法制备了高硅铝比(Si/Al=6.77)的改性13X沸石(M-13X),发现M-13X疏水性增强购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,水汽条件下对甲苯的吸附量显著提高购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,当空气湿度为50%时M-13X的吸附量仍为45mgg购彩信誉_官方网站。随着高温水热脱铝的进行,沸石的疏水性提高购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,分子筛表面可供有机分子吸附的有效位点增多。湿空气情况下购彩信誉_官方网站,高硅铝比的超稳Y分子筛(USY沸石对甲苯购彩信誉_官方网站、苯购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、二甲苯购彩信誉_官方网站、苯乙烯及乙酸乙酯等VOCs分子的吸附量更大ZSM-5沸石的硅铝比范围更广泛购彩信誉_官方网站。随着SiAI比的增加购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,ZSM-5沸石分子筛的疏水性和对甲苯的吸附量同样得到提高,ZSM-5与甲苯分子之间作用力增强,甲芣脱附温度升高购彩信誉_官方网站。此外,高硅铝比的蜂窝状ZSM-5分子筛对丙酮购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、丁酮的吸附性能购彩信誉_官方网站,证实高硅铝比ZSM-5具有优异的疏水性,环境湿度对其吸附性能影响不大购彩信誉_官方网站,该蜂窝状zSM5可用于高湿度条件下有机污染物的吸附净化购彩信誉_官方网站。

        但干空气条件下购彩信誉_官方网站,不存在水分子对沸石分子筛有效吸附位点的影响购彩信誉_官方网站,脱铝处理可能导致沸石内部结构发生坍塌购彩信誉_官方网站、堵塞购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、变形,进而影响沸石对VOCs分子的吸附性能 Nigar等考察了干空气情况下购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,不同硅铝比Y沸石对己烷的吸附特性,证实低硅铝比NaY购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、HY对己烷吸附量较高,而脱铝处理的高硅铝比沸石(DAY)对己烷吸附量低购彩信誉_官方网站。

       通过平衡阳离子交换购彩信誉_官方网站、掺杂对沸石进行改性处理可调节沸石品体内的电场购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、孔道结构及表面物理化学性质购彩信誉_官方网站,进而影响沸石的吸附特性购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。通过研究Cs掺杂对MOR沸石吸附甲苯的影响,发现大部分Cs以Cs2O颗粒形式存在沸石表面购彩信誉_官方网站,MOR沸石的部分孔道堵塞购彩信誉_官方网站,比表面积和微孔体积减少购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,但Cs2O的碱性位点与C=C作用强烈,可显著増强甲苯与沸石之间的吸附力购彩信誉_官方网站,具有较低Cs掺杂量(2%)的 CsNaMOR对甲烷的吸附性能最佳购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。

       沸石表面物理化学性质(亲水性购彩信誉_官方网站、酸碱性等)对VOCs吸附性能也有一定的影响购彩信誉_官方网站,利用碱和氟化物对全硅Beta沸石表面改性购彩信誉_官方网站,研究干、湿环境下改性沸石对不同VOCs分子的吸附性能购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,测试表明孔体积大购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站、表面疏水的沸石对不同VOCs分子吸附量更大购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,而水分子会明显减弱不同Beta沸石的吸附性能购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,但疏水Beta-F的吸附性能受水汽影响较小购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站。利用表面硅烷化改性法对NaY分子筛进行了疏水改性购彩信誉_官方网站,发现改性后NaY抗湿性能明显提高,高湿度条件下(RH=80%),甲烷吸附量增加购彩信誉_官方网站,三甲基氯硅烷(TMCS)改性的NaY沸石对甲苯的吸附量可增加78%沸石表面酸碱度同样影响不同OCs分子的吸附购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,通过对比了不同ZSM5沸石分亍筛对芳香烃的吸附性能购彩信誉_官方网站,发现HZSM-5沸石表面总酸度大购彩信誉_官方网站,特别是 Bronsted酸位点含量多购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站购彩信誉_官方网站,对不同芳香烃的吸附性能佳。



 

工程案例

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