RTO前處理系統(tǒng)之大孔樹脂吸附技術(shù)簡(jiǎn)介

VOCs在線訊:針對(duì)醫(yī)化行業(yè)的廢氣治理，活性炭及活性炭纖維作為常用的吸附劑，我們可以將活性炭纖維吸附冷凝回收技術(shù)與RTO技術(shù)結(jié)合，既節(jié)約成本，也可以降低RTO的運(yùn)行負(fù)荷。

事實(shí)上，在一些特定場(chǎng)合，活性炭雖然是最常用的吸附劑，但在實(shí)際應(yīng)用過程中活性炭的更換頻率較高，運(yùn)行成本較大；同時(shí)當(dāng)入口廢氣濃度較大時(shí)，活性炭的吸附熱效應(yīng)明顯，吸附床層溫度劇增，并且具有較強(qiáng)吸濕性，將直接影響活性炭的吸附能力，甚至帶來安全隱患。所以在這些場(chǎng)合，選擇高分子大孔吸附樹脂，可能處理效果會(huì)更好，因?yàn)樗哂写蟊缺砻娣e、大孔容、孔道結(jié)構(gòu)可調(diào)控等特點(diǎn)，有更好的環(huán)境適應(yīng)性及性能可靠性，再生效率更高，整體運(yùn)行成本更低，使得高分子樹脂成為新型的良好吸附材料。前段時(shí)間，關(guān)于樹脂吸附的團(tuán)標(biāo)也發(fā)布樹脂吸附法工業(yè)VOCs治理工程技術(shù)規(guī)范發(fā)布！本篇將對(duì)新型的樹脂吸附蒸汽脫附技術(shù)作一個(gè)簡(jiǎn)單地介紹。

在介紹吸附樹脂之前，我們先來了解一下吸附作用的概念。吸附作用有物理吸附和化學(xué)吸附兩大類。如下表。

固體表面組成的分子或原子表面沒有被包圍，存在吸引其他分子的剩余作用力，即產(chǎn)生吸附作用。

吸附能力：吸附和解析是同時(shí)發(fā)生的，當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)，單位質(zhì)量的吸附劑上對(duì)吸附質(zhì)的吸附量——吸附容量。吸附速度：?jiǎn)挝粫r(shí)間吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附量——吸附速率。大孔樹脂分離純化作用：通過物理吸附作用和分子篩作用相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。

大孔樹脂就是根據(jù)下面的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

吸附性：由于范德華引力或氫鍵；

篩選性：它的多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所決定。

1.吸附樹脂簡(jiǎn)介

大孔樹脂（macroporous resin）又稱全多孔樹脂，由聚合單體和交聯(lián)劑、 致孔劑、分散劑等添加劑經(jīng)聚合反應(yīng)制備而成。聚合物形成后，致孔劑被除去，在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在干燥狀態(tài)下其內(nèi)部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100~1000nm之間，故稱為大孔吸附樹脂。吸附樹脂指的是一類高分子聚合物。吸附樹脂品種很多，單體的變化和單體上官能團(tuán)的變化可賦予樹脂各種特殊的性能。吸附樹脂是以吸附為特點(diǎn)，具有多孔立體結(jié)構(gòu)的樹脂吸附劑，它是最近幾年高分子領(lǐng)域里新發(fā)展起來的一種多孔性樹脂，由苯乙烯和二乙烯苯等單體通過懸浮共聚法制得。其擁有良好的網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)與較高的比表面積，可以通過孔道大小的篩分作用、分子間作用力或氫鍵作用選擇性吸附有機(jī)分子，可應(yīng)用于高、中、低濃度揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的吸附回收，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

2.高分子大孔吸附樹脂的一些優(yōu)勢(shì)

①物質(zhì)特性：

高分子樹脂性能穩(wěn)定，損耗較小；

高分子樹脂表面具有一定疏水性，濕度對(duì)VOCs的吸附效果基本沒有影響；

高分子樹脂表面無催化作用，可用于吸附氯代烴類化合物，吸附烴類、酮類和酯類等化學(xué)性質(zhì)活潑的物質(zhì)；

高分子樹脂孔道結(jié)構(gòu)可根據(jù)被處理廢氣中的VOCs的特性進(jìn)行調(diào)控；

高分子樹脂具有良好的物理、化學(xué)穩(wěn)定性，耐酸、堿和有機(jī)溶劑，且具有高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。

②運(yùn)行過程：

高分子樹脂運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于活性炭及活性炭纖維回收工藝；

高分子樹脂填料為無規(guī)則的球形顆粒，系統(tǒng)運(yùn)行阻力較??；

高分子樹脂操作彈性大，可承受廢氣較大風(fēng)量及濃度的波動(dòng)。

3.樹脂吸附脫附技術(shù)工藝流程

同活性炭纖維吸附回收技術(shù)一樣，該系統(tǒng)也包含廢氣預(yù)處理系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)及分離系統(tǒng)。詳細(xì)見下流程簡(jiǎn)圖及說明。

①預(yù)處理系統(tǒng)：

根據(jù)客戶所給的廢氣參數(shù)，我們會(huì)根據(jù)組分中的含水量、含塵量、含酸堿性氣體量等，來做相應(yīng)的除濕、除塵、堿/酸/水噴淋等預(yù)處理，以減少對(duì)后端管道及設(shè)備的影響。

②吸附系統(tǒng)：

吸附系統(tǒng)一般采用兩柱串聯(lián)一柱再生的模式，共設(shè)三臺(tái)吸附柱。剛開始運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)A柱，運(yùn)行一段時(shí)間后啟動(dòng)B柱，再運(yùn)行一段時(shí)間后啟動(dòng)A柱再生且啟動(dòng)C柱吸附，以此類推，切換再生的時(shí)間根據(jù)排放峰值略有不同。

③脫附系統(tǒng)：

脫附系統(tǒng)分為再生、吹掃及冷卻過程。

再生：樹脂吸附飽和后進(jìn)行再生，有機(jī)物被從樹脂孔道中帶出來，進(jìn)入兩級(jí)冷凝器冷凝，之后再進(jìn)入分離器；

吹掃：再生完畢后，樹脂柱的死角內(nèi)可能殘留著高濃度低沸點(diǎn)物質(zhì)，有可能在爆炸范圍內(nèi)。

冷卻：使用降溫介質(zhì)對(duì)樹脂床層進(jìn)行快速降溫。

④分離系統(tǒng)：

被帶出的有機(jī)物進(jìn)入冷凝器冷凝后再進(jìn)入分離系統(tǒng)分離出油相和水相，供回收利用或進(jìn)行下一步的處理。

針對(duì)醫(yī)化行業(yè)的廢氣治理，一般我們建議將含氯及不含氯廢氣分開收集，分別處理。含氯廢氣經(jīng)過樹脂吸附蒸汽脫附系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放，或處理后的尾氣與不含氯廢氣匯總再通入RTO焚燒，這樣既減小了RTO的運(yùn)行負(fù)荷，也避免或大大降低了RTO系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備、閥門、儀表及管道被腐蝕的可能性，從而提高RTO的使用壽命。

原標(biāo)題:RTO前處理系統(tǒng)之大孔樹脂吸附技術(shù)簡(jiǎn)介