沸石轉輪凈化原理
沸石轉輪是吸附濃縮技術中的一種，在VOCs治理環保行業里為人們所熟知，前幾年大家也聽說過一個段子：中國VOCs治理行業的興起，救活了不少國外因缺少訂單而馬上面臨倒閉的轉輪生產企業！前幾年買沸石轉輪，不僅要排隊半年多，還要全款發貨，還是要像求大爺一樣求賣。至于沸石轉輪的操作原理是怎樣的一個過程呢？ VOCs 廢氣通過疏水性沸石濃縮轉筒后，能有效被吸附于沸石中，達到去除的目的。經過沸石轉輪吸附的VOCs的潔凈氣體，直接通過煙囪排放到大氣中，轉輪持續以每小時1-6轉的速度旋轉，同時將吸附的VOCs傳送至脫附區。
分子篩沸石濃縮轉輪分為吸附區、脫附區、冷卻再生區，轉輪在各個區域連續運轉。
含有低濃度VOCs廢氣經過濾裝置等預處理之后，進入吸附區，VOCs成分被吸附在分子篩中，已吸附VOCs的分子篩連續旋轉進入脫附區，經高溫熱風進行脫附濃縮，高溫脫附后進入冷卻再生區域，由冷空氣進行冷卻再生，用于冷卻的空氣經加熱后可以作為再生氣體使用。
濃縮倍數[n=(S1×V1)/(S2×V2)=5~30]根據組分及濃度確定，最大程度降低運行能耗。
于脫附區中利用一小股加熱氣體將VOCs脫附，脫附后的沸石轉輪旋轉至吸附區，持續吸附VOCs。筒式沸石轉輪是利用沸石分子篩對排放廢氣中的VOCs進行吸附-脫附的設備。筒式沸石轉輪的核心是吸附材料——沸石分子篩。沸石分子篩是指那些具有分子篩作用的天然及人工合成的晶態硅鋁酸鹽。一些類別的沸石分子篩 孔徑與一般 VOC 分子大小相當，根據其有效孔徑來篩分各種流體分子。VOCs吸附常用的沸石分子篩具有較大的比表面積（300~600㎡/g）和一定的吸附容量，可用于從廢氣中吸附去除許多有機物分子，是一種典型的環保材料。
然而，當沸石轉輪面對以下的廢氣組分時，卻沒有效果。
在沸石分子篩轉輪上易發生聚合反應的烯烴類物質、有機硅氧烷、沸 點超高260℃以上的大分子物質等，可能會對轉輪造成永久性損壞。現列出 筒式沸石轉輪無法處理的物質成分，如下表：
轉輪無法處理的物質成分表
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物質類型 |
物質成分 |
主要原因 |
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難吸附物質 |
甲醇 |
分子性極強不易吸附 |
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環乙烷 |
分子結構特殊不易吸附 |
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甲醛類，其他低沸點物質 |
沸點低不易吸附 |
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難脫附物質 |
油霧/焦油 |
黏附力強，不易脫附 |
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DEP,DOP等增塑劑 |
高沸點不易脫附 |
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松油醇 |
易堵孔 |
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異氯酸酯，單體氯化乙烯基，丙烯腈 |
聚合性物質 |
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單乙醇胺（MEA） |
蒸汽壓低不易脫附 |
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其他胺類 |
改變性狀不易脫附 |
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超過200℃的高沸點物質 |
不易脫附 |
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蒸汽壓在20Pa以下（at20℃）的物質 |
不易脫附 |
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使分子篩失活的物質 |
酸、堿性和兩性物質 |
沸石退化 |
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涂料 |
覆蓋分子篩 |
不允許進入沸石轉輪的物質
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不允許進入轉輪的物質 |
含量控制 |
原因 |
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粉塵（碳酸鈣、鈦白粉、白炭黑、氯化銨、氧化鐵等） |
＜1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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漆霧（噴涂形狀的霧狀液體，樹脂類） |
＜0.1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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丙烯酸（酯）、丙烯腈、丁二洗等聚合單體 |
＜0.1mg/m3 |
吸附劑失效 |
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異氯酸酯、硅烷偶聯劑等活性化合物 |
＜0.1mg/m3 |
吸附劑失效 |
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沸點＞220℃（二乙二醇丁醚，三乙醇胺，鄰苯二鉀酸酯類等） |
＜0.1mg/m3 |
難以脫附 |
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熔點大于20℃（苯酚，萘，四甲苯等） |
＜0.1mg/m3 |
堵塞孔道 |
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HCL，CL2，SO2,H2S,NOx,NH3 |
PH=4-10 |
腐蝕性 |
限制進入轉輪的物質
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限制進入轉輪的物質 |
含量控制 |
主要原因 |
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苯乙烯 |
控制在較低濃度 |
易聚合 |
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二氯甲烷，戊烷，乙醇，環乙烷 |
根據效率要求設計 |
不易吸附 |
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甲醇、甲醛、乙醛、二硫化碳 |
根據效率要求設計 |
不吸附 |
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沸點低于40℃，（C4以下烷烴、烯烴、鹵代烴等） |
根據效率要求設計 |
不吸附 |
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二甲苯、三甲苯、環已酮等大分子 |
根據效率要求設計 |
部分轉輪不吸附 |
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沸點在170-220℃的部分物質（三甲苯，乙二醇丁醚，丙二醇，乙二醇，癸烷，NMP，DMSO，DEF，丁內酯等） |
前級過濾 |
難脫附 |
每種廢氣處理設備都有自己的優點和缺點，都有使用的限制，沒有最好的廢氣處理設備，只有適合的廢氣處理設備才是最好的。
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