空气换热器在VOCS热氮脱附中的应用

VOCS脱附后进行催化燃烧一直是市场上的主流处理手段，通过吸附脱附进行高浓度废气焚烧处理，达到无害排放的目的。其中可拆板式换热器作为废气降温和预热的桥梁，在VOCS焚烧排放中起到了非常重要的作用。本文重点介绍沸石转轮脱除VOCS中空气换热器的应用。发现换热器在VOCS处理中具有良好的应用前景。

1.背景

目前国内处理VOCS最常见的方法就是吸附回收和脱附燃烧法。燃烧法是一种常用的VOCS治理方法，其二原理是将VOCS与氧气反应，生成氧化碳和水。常见的燃烧法有蓄热燃烧法和催化燃烧法。吸收法是一种物理治理方法，其原理是利用吸收剂吸收VOCS，然后再进行分离和回收。常用的吸收剂包括活性炭、沸石等。VOCS无论是回收还是净化，都离不开空气换热器。

2.空气换热器特点

空气换热器具有较高的传热效率和较小的传热面积，可以快速地将氮气加热到所需温度，并且可以有效地控制温度和压力。其次，翅片管换热器的结构紧凑，可以节省空间，并且易于维护和清洗。此外，其具有较好的耐高温高压性能，可以保证在高温高压的条件下长期稳定运行。

在热氮脱附VOCS中，空气换热器的主要流程是将废气与氮气混合，然后将混合气体加热到高温高压状态，使其通过吸附剂层并被吸附在吸附剂上。随后，通过降低温度和压力将吸附的VOCS从吸附剂上解吸出来，最终实现VOCS的分离和净化。

3.VOCS净化基本流程

本文以沸石转轮浓缩VOCs净化技术为例讨论，利用沸石分子筛吸附剂对排放废气中的VOCs进行吸附，再用热氮进行脱附后焚烧净化。
与活性炭吸附浓缩+催化燃烧（CO）一样，沸石浓缩转轮+催化燃烧（CO）设备原理也是先经过浓缩后进行高温处理。沸石转轮可以分为吸附区、脱附区以及冷却再生区，当转轮转到脱附区时，吸附在转轮中的VOCS被高温热风脱附下来，进行催化燃烧净化排放。由于排放的废气还含有大量的余热，运用空气换热器对废气余热回收进行二次利用是本次工况的重点。经过燃烧后的高浓度VOCS温度较高，通过板式换热器可再次进入催化燃烧系统，给用于脱附的氮气的进行预热，降低能量损耗。

4.热氮脱附实际应用案例分析

在某化工厂的VOCS治理项目中，该项目采用热氮脱附技术来减少废气中VOCS的排放。采用多台空气换热器进行串联处理，给氮气多级降温升温，用热油给氮气加热至300℃，用脱附后的氮气给冷凝后的氮气预热升温，再用水冷却脱附后的氮气，使其与VOCS充分反应，实现了95%以上的脱附效率。同时，通过优化换热器设计，有效解决了结垢和腐蚀等问题，确保了设备的长期稳定运行。

4.结论

空气换热器在VOCS脱附中的应用是相当有效的。基于其高效的传热和分离性能。VOCS废气首先通过板式换热器的冷侧，在这里被冷却并凝结成液体。然后，这些冷凝的VOCS液体通过重力或泵的作用流到设备底部，并通过一个排放口排出。

同时，空气换热器的另一侧是热的，通常来自一个外部的热源（例如燃烧器或蒸汽发生器）。热侧的空气或蒸汽将热量传递给冷侧的VOCS废气，使其蒸发并再次进入大气。这种设计使得VOCS可以在较低的温度下被有效地脱附和回收，同时还可以对废气进行加热，使得排放到大气中的气体不会造成任何负面影响。

综上所述，换热器在VOCS热氮脱附中起到了至关重要的作用。它通过能量传递、温度控制和物质交换等多重功能，确保了VOCS的充分脱附和高效治理。实际应用案例也证明了换热器的稳定运行对于实现VOCS减排的重要性。随着技术的不断发展，我们相信换热器在VOCS热氮脱附等领域将会得到更广泛的应用和推广。