沸石轉輪+TO直燃爐工藝在含硅VOCs治理中的應用

涂裝是現代產品制造工藝中的一個重要環節。涂裝的過程中，使用到的油漆輔料等，在噴涂和干燥成膜的過程中，會揮發出有機化合物，在生產場所的環境造成污染，并對員工的身體健康造成不好的影響。

含硅廢氣一直都是業內一難題，有機硅不溶于水，無法用洗滌塔這種傳統方式治理，有機硅在高溫條件下與氧氣反應產生二氧化硅結晶體，這種結晶體很容易造成催化劑表面微孔的堵塞而失活，所以不適合使用催化劑，這種結晶體同樣會堵塞RTO里面的陶瓷蓄熱體。因此，RTO焚燒工藝也不適合使用。本文采用沸石轉輪+TO直燃爐工藝處理此類廢氣，取得比較理想的效果。

一、VOCs治理方法概述

目前，針對揮發性有機物的末端治理方法主要有：吸附法、吸收法、生物降解法、冷凝法和燃燒法。考慮項目建設投入、處理效果及經濟適用性，針對本案所提及的大風量、低濃度的含硅廢氣，采用濃縮之后再直燃式焚燒的組合工藝。

二、沸石轉輪+TO直燃爐工藝

在有機廢氣治理行業中，將質量濃度低于1000mg/m3的有機廢氣統稱為低濃度有機廢氣。對于低濃度有機廢氣的治理，沸石轉輪濃縮+TO工藝得到廣泛應用，即采用疏水性沸石分子作為吸附劑將廢氣中的低濃度的VOCs吸附下來，使廢氣凈化后排放，經一段時間的吸附后，沸石分子達到飽和狀態，再用熱空氣對沸石分子進行脫附解吸，形成小風量、高濃度的有機廢氣，再進行高溫分解無害化處理。

這種工藝凈化效率高，設備運行穩定，后期維護簡單方便，但對工藝設計要求也相對較高。

2.1－沸石轉輪濃縮技術

沸石轉輪濃縮是一種應用于大風量、低濃度的有機廢氣凈化技術，沸石轉輪主體為一個裝滿沸石分子篩的旋轉輪，根據其在實際工作中的狀態，沸石轉輪分為吸附區、脫附區及冷卻區。

沸石分子篩是沸石轉輪的核心，本身作為一種疏水性材料，能適應更高的廢氣濕度，且有耐高溫的特性，區別于活性炭這種廣譜吸附劑，其具有較為均一的吸附孔徑，故其孔洞直徑具有“分子篩分”的作用，具有選擇吸附性，更加安全可靠。

沸石轉輪濃縮吸附是一個不斷循環往復的旋轉過程，從生產車間收集的廢氣，經過過濾器過濾后，進入到沸石轉輪的吸附區，有機廢氣在主風機的作用下，通過轉輪的吸附區本體，廢氣中的有機成分被吸附在分子篩內從而截留下來，干凈的氣體經煙囪排出。沸石轉輪繼續轉到脫附區，截留在分子篩內的有機物，在此區域內被180～220℃的高溫氣體“蒸”出，帶出轉輪，在脫附區吸附飽和的分子篩得到“重生”，但此時高溫的輪體仍未恢復完全的吸附作用，轉輪需要繼續旋轉到冷卻區，在冷卻區高溫干凈的輪體，與過濾后的室外新風進行換熱，使轉輪的溫度下降至40℃以下，從而具備重新轉入下一個循環的吸附條件，同時在換熱過程中對脫附的熱風進行了一次溫度提升，為脫附風的快速升溫提供條件，同時起到節約能源的效果。沸石轉輪就是這樣不斷循環往復地重復著“吸附－脫附－冷卻”的過程，實現有機廢氣處理的功能。

2.2-TO直燃爐

本文所提及的廢氣為含硅廢氣，由于有機硅在高溫的條件下容易與氧氣反應形成二氧化硅結晶體，這種結晶體容易堵塞催化劑表面微孔，致使催化劑物理失活；同時這種結晶體也能堵塞陶瓷蓄熱體的廢氣孔道，一方面影響廢氣的通過效率，同時又降低了陶瓷蓄熱體的換熱效率，所以上述含硅廢氣的處理，既不適用催化氧化法，也不適用蓄熱焚燒法，這樣一來TO直燃爐成為適用的處理工藝。

三、結論

針對本文所述的大風量低濃度混合型的有機含硅廢氣，沸石轉輪吸脫附+TO直燃爐具有高效、安全、經濟的特點，對廢氣中苯系物、酯類、醇類物質的吸附效率可達90%～97%。沸石轉輪分子篩材質不可燃、安全性好，可在高溫下進行脫附再生。

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