Ротор концентрації цеоліту
Механізм адсорбції цеоліту
Цеоліт (також відомий як молекулярне сито) — це кремнеземно-алюмінатний пористий силікат або кремнезем-алюмінатний кристал, який являє собою систему пор і порожнин молекулярного розміру (зазвичай 0.3~2 нм), утворених кремнеземно-кисневими тетраедрами або алюмінієво-кисневих тетраедрів, з’єднаних кисневими містковими зв’язками, і має здатність просіювати молекули рідини різного розміру завдяки різним розмірам і формам адсорбованих молекул.
Адсорбція речовин молекулярними ситами походить від фізичної адсорбції, і його кристалічні пори мають сильну полярність і кулонівське поле всередині, демонструючи сильну адсорбційну здатність для полярних молекул (таких як вода) і ненасичених молекул.
Молекулярне сито має рівномірну мікропористу структуру, діаметр його пор є рівномірним, ці пори можуть адсорбувати молекули, менші за його діаметр, у внутрішню частину порожнини пор, і мають переважну адсорбційну здатність для полярних молекул і ненасичених молекул, тому можуть розділяти молекули з різні ступені полярності, різні ступені насичення, різні молекулярні розміри та різні температури кипіння, тобто він має "просіювання". Роль молекул, так зване молекулярне сито.
Принцип роботи цеолітового ротора (концентратора VOC).
Метою цеолітового ротора є концентрація VOC газу з великого об’єму повітря в невеликий об’єм повітря. У невеликому обсязі повітря леткі органічні сполуки будуть більш ефективно очищатися в печі для спалювання (TAR/RTO).
Адсорбція означає, що молекули рідини збагачуються «реакційноздатною» речовиною, яка називається «адсорбційним середовищем». Подібно до губки, адсорбційне середовище поглинає ЛОС, а потім «вичавлює» їх за допомогою високотемпературної десорбції.
Ротор концентратора VOC складається з стільникового листа керамічного волокна, просоченого водостійким цеолітом (молекулярним ситом) як адсорбційним середовищем. Система концентратора - це безперервний процес, в якому ротор постійно обертається. Тому він розділений на три зони: зону обробки, зону десорбції та зону охолодження, кожна відокремлена від іншої.
Вихлопні гази, що містять ЛОС, збираються, коли вони проходять через зону обробки обертового ротора. Коли гази проходять через ротор, ЛОС адсорбуються адсорбційним середовищем на роторі. Очищений газ викидається в атмосферу.
У зоні десорбції леткі органічні сполуки, прикріплені до ротора, десорбуються з протилежного напрямку за допомогою постійної високої температури та низької швидкості потоку десорбційного газу. Висококонцентрований газ ЛОС видаляється з ротора та направляється в систему термічного окислення для остаточного очищення ЛОС.
Гаряча зона десорбції в роторі потім переноситься в зону охолодження, де охолоджуючий газ охолоджує її. частина вихлопних газів ЛОС проходить через цю зону охолодження і надходить до десорбційного теплообмінника для передачі тепла.
У теплообміннику охолоджуючий газ теплообмінюється на високотемпературний десорбційний газ за допомогою високотемпературного продувного газу з обладнання для високотемпературного крекінгу, такого як TAR/RTO.
Порівняно з іншими адсорбуючими середовищами цеоліт має багато переваг: низьку горючість, тривалий термін служби завдяки високим температурам десорбції, зменшене накопичення висококиплячих сполук, високу хімічну стійкість.
Системи очищення вихлопних газів
Метою установки TAR є окислення десорбованого VOC газу, що виходить із концентратора KPR. Перед тим, як потрапити в камеру згоряння TAR, вихлопний газ попередньо нагрівається теплообмінником всередині TAR. У камері згоряння пальник забезпечує тепло, необхідне для ефективного окислення VOC.
Окислення VOC досягається шляхом нагрівання газового потоку через пальник природного газу до 760 градусів і підтримки цієї температури протягом принаймні 1 секунди для перетворення органічної речовини на нешкідливий CO2 і H2O для викиду в атмосферу.
Після проходження через камеру згоряння очищений газ проходить через трубу теплообмінника, щоб передати частину свого тепла вхідному вихлопному газу. Теплообмінник знаходиться на виході ТАР. Гарячий продувний газ із камери згоряння проходить через теплообмінник для нагрівання «холодного» десорбційного газу, який потім надходить у концентратор для десорбції.