1. Główne formy adsorpcji i desorpcji
Adsorpcja to proces polegający na gromadzeniu lub kondensowaniu przez adsorbenty jednego lub większej liczby składników mieszaniny gazów na powierzchni w celu uzyskania separacji. Powszechnie stosowane adsorbenty obejmują granulowany węgiel aktywny, węgiel aktywny o strukturze plastra miodu, filc z włókna węgla aktywnego, zeolit o strukturze plastra miodu, koło zeolitowe itp. Skuteczność oczyszczania metodą adsorpcji jest nieco większa niż 90%. Zgodnie z obowiązującymi normami emisyjnymi zasadniczo oczyszcza gazy odlotowe o stężeniu mniejszym niż 800 mg/m3 i temperaturze poniżej 40°C.
 |  |  |
| Węgiel aktywny filarowy | Węgiel aktywny o strukturze plastra miodu | Filc z włókna węglowego aktywowanego |
 |  |  |
| Zeolit granulowany | Zeolit o strukturze plastra miodu | Koło zeolitowe |
Desorpcja to regeneracja adsorbentu, która odnosi się do procesu oddzielania adsorbatu od adsorbentu za pomocą pary o wysokiej temperaturze, przedmuchu gorącym gazem i redukcji ciśnienia.
2. Zasada adsorpcji koła zeolitowego
Zespół koła adsorpcyjnego zeolitu (kaseta) składa się z łożyska centralnego i okrągłej ramy nośnej wokół łożyska, które podtrzymuje wirnik. Wirnik wykonany jest z zeolitowego ośrodka adsorpcyjnego i włókna ceramicznego. Koło zawiera uszczelkę oddzielającą oczyszczone spaliny od gazów czystych uwalnianych po oczyszczeniu. Materiał jest wykonany z miękkiego materiału (zwykle silikonu), który musi być odporny na korozję LZO i wysokie temperatury robocze. Uszczelnienie oddziela zespół koła adsorpcyjnego zeolitu o strukturze plastra miodu na podstawową strefę adsorpcji (strefa adsorpcji) oraz strefę regeneracji i desorpcji (strefa regeneracji; strefa desorpcji). Jednakże, aby poprawić zdolność oczyszczania adsorpcyjnego koła, często dodaje się strefę chłodzenia izolującego (strefę chłodzenia lub strefę oczyszczania) do pierwszych dwóch stref. Zwykle strefa adsorpcji jest większa, natomiast strefa desorpcji i strefa chłodzenia to dwie mniejsze strony obróbki o równych powierzchniach. Czasami można go podzielić na strefy bardziej szeregowe dla specjalnych potrzeb, a koło adsorpcyjne wykorzystuje się z zestawem elektrycznych urządzeń napędowych do obracania koła, dzięki czemu koło może mieć zmienną prędkość podczas zabiegu i może kontrolować możliwość obracania się od 2 do 6 razy na godzinę.
Po wejściu do układu gazów odlotowych LZO emitowanych przez fabrykę, pierwszy etap polega na przejściu przez wirnik składający się z zeolitu hydrofobowego, a zanieczyszczenia LZO są najpierw adsorbowane na wirniku; drugi etap procesu desorpcji polega na przepuszczeniu gazów odlotowych (o temperaturze około 180 do 250°C) oczyszczonych w strefie chłodzenia, które są wstępnie podgrzewane po wymianie ciepła z końcowym systemem spalania, do rotora w celu desorpcji materii organicznej w wysokiej temperaturze. W tym momencie stężenie wypływających substancji zanieczyszczających można kontrolować tak, aby było około 5–20 razy większe niż w dopływających gazach odlotowych, a zdesorbowana materia organiczna może zostać spalona w temperaturze powyżej 700°C w trzecim etapie lub skondensowana w celu odzysku i ponownego użycia. Może to zmniejszyć wielkość późniejszej jednostki oczyszczania gazów odlotowych, koszty operacyjne i początkowe koszty wyposażenia.
Jednostki przetwarzania koła zeolitowego są następujące:
Korpus koła zeolitowego składa się z określonych stałych podłoży pokrytych warstwą proszku adsorbującego. Podłoże wykonane jest z ceramiki, szkła lub włókna węgla aktywnego poprzez spiekanie. Włókno ceramiczne jest najczęściej stosowane ze względu na jego odporność na wysoką temperaturę, wysoką stabilność termiczną, zmywalność, niepalność oraz odporność na kwasy i zasady. Rodzaj adsorbentu różni się w zależności od składu gazu, który ma być oczyszczany. Ogólnie można stosować węgiel aktywny, zeolit itp. Grubość koła wynosi zazwyczaj 25 cm-45 cm.
Matrycą koła zeolitowego jest powierzchnia włókna ceramicznego pokryta warstwą adsorbentu, zazwyczaj węgla aktywnego lub zeolitu hydrofobowego, tworząca okrągłe koło w kształcie plastra miodu, które jest podzielone na dwa obszary, mianowicie obszar obróbki adsorpcyjnej oraz obszar regeneracji i desorpcji. Jednakże, aby poprawić zdolność adsorpcji koła, czasami pomiędzy tymi dwoma obszarami projektuje się obszar chłodzenia. Zwykle obszar adsorpcji jest większy, a obszar desorpcji i obszar chłodzenia to dwa mniejsze obszary leczenia o równej powierzchni.
Urządzenia do odzyskiwania ciepła: Po spaleniu lub utlenieniu LZO temperatura czystego powietrza sięga nawet 500-700 ℃. Ta część powietrza jest odzyskiwana poprzez wymiennik ciepła w celu odzyskania energii cieplnej. Jednocześnie temperatura czystego powietrza jest obniżana, a następnie kierowana do obszaru desorpcyjnego wirnika w celu desorpcji. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, rotor może się spalić. Dlatego temperatura wchodząca do rotora nie powinna być zbyt wysoka. Ogólnie rzecz biorąc, instaluje się dwustopniowy sprzęt do odzyskiwania ciepła i dodaje się dmuchawę w celu wprowadzenia świeżego powietrza i zmieszania go z powietrzem spalonym, aby kontrolować temperaturę desorpcji w zakresie 180-220 ℃. W celu oczyszczenia gazów odlotowych LZO, oprócz układu spalania z wirnikiem ze stężeniem adsorpcji zeolitu, na wylocie gazów spalinowych instalowany jest skraplacz, którego zadaniem jest wstępne przekierowanie i obróbka LZO o wysokiej temperaturze wrzenia (takich jak MEA, BDG, DMSO).
3. Zasada odzysku kondensatu przed i po adsorpcji na węglu aktywnym
Gazy odlotowe są zbierane przez system zbierania i trafiają do urządzenia adsorpcyjnego w celu oczyszczenia.
Podczas adsorpcji strumień powietrza wpływa do złoża adsorpcyjnego od dolnej części złoża, a czyste spaliny po adsorpcji są odprowadzane rurą wydechową. Po osiągnięciu ustawionego czasu adsorpcja przechodzi do etapu desorpcji. Podczas desorpcji para nasycona dostaje się do złoża adsorpcyjnego, a zaadsorbowany w złożu rozpuszczalnik opuszcza złoże adsorpcyjne wraz z parą wodną i wpływa do chłodnicy.
Kondensat schładza się do temperatury poniżej 40°C, nieskraplający się gaz powraca do przodu wentylatora w celu ponownej adsorpcji, a rozpuszczalnik i skroplona woda trafiają do zbiornika rozpuszczalnika w celu tymczasowego przechowywania.
Zgodnie z wymaganiami procesu, czas desorpcji i czas przerywany podczas pracy automatycznej można ustawić za pomocą ekranu dotykowego, a czas adsorpcji jest równy sumie czasu desorpcji i czasu oczekiwania.
Sprzęt działa automatycznie, bez konieczności angażowania personelu. Elektryczny system sterowania można zainstalować na miejscu lub w centralnej sterowni. Nakład pracy związany z konserwacją jest stosunkowo niewielki.
4. Wprowadzenie do układu adsorpcyjnego
a. Wstępna obróbka spalin
Zgodnie z wymaganiami specyfikacji projektowej projektuje się i instaluje kanał emisji awaryjnej. Stan emisji jest kontrolowany przez warsztat produkcyjny, aby służyć jako bezpośredni kanał emisji spalin w przypadku wypadku lub konserwacji sprzętu.
b Adsorpcja
Spaliny kierowane są do adsorbera z węglem aktywnym za pomocą wentylatora zasysającego powietrze. Pod działaniem siły Van der Waalsa rozpuszczalnik organiczny zawarty w spalinach jest wychwytywany i adsorbowany przez mikropory w węglu aktywnym. Po nasyceniu węgla aktywnego metodą adsorpcji następuje jego regeneracja. Spaliny są oczyszczane poprzez adsorpcję na węglu aktywnym, a następnie całkowicie odprowadzane.
Specyfikacje zbiornika adsorpcyjnego i ilość ładunku adsorbentu są projektowane w zależności od objętości powietrza, aby zapewnić określoną prędkość gazu i czas przebywania, tak aby adsorbent mógł skutecznie i całkowicie wchłonąć rozpuszczalnik organiczny w gazie resztkowym. Zbiornik adsorpcyjny działa naprzemiennie, a stan roboczy zbiornika adsorpcyjnego jest automatycznie przełączany przez system automatycznego sterowania PLC, aby naprzemiennie wykonywać trzy procesy adsorpcji, desorpcji, chłodzenia i suszenia i tak dalej.
5. Wybór procesu
Proces oczyszczania dobierany jest po kompleksowej analizie źródła, właściwości (składu, stężenia, temperatury, wilgotności), objętości powietrza i innych czynników gazu odlotowego. Typowe procesy oczyszczania dużych objętości organicznych gazów odlotowych o niskim stężeniu to:
1) Adsorpcja zeolitu, regeneracja za pomocą gorącego gazu – spalanie katalityczne lub spalanie w wysokiej temperaturze.
2) Adsorpcja na węglu aktywnym, regeneracja pary wodnej lub gorącego gazu – odzysk kondensatu.
3) Adsorpcja na węglu aktywnym, regeneracja za pomocą gorącego gazu – spalanie katalityczne.
 |  |  |
| Schemat procesu adsorpcji i desorpcji | Schemat blokowy procesu spalania desorpcyjnego | Sprzęt do katalitycznego oczyszczania ze spalaniem adsorpcyjnym |
09 Apr,2026 
