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空气换热器在VOCS热氮脱附中的应用

发布时间:2023-10-23人气:284

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。

空气换热器VOCS净化流程


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。


空气换热器VOCS应用案列



空气换热器VOCS净化图


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。

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