旋轉(zhuǎn)輪回旋轉(zhuǎn)輪設(shè)備應用在有機廢氣處理上的意義

從轉(zhuǎn)輪工作流程示意圖上，可以清楚看到，設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較簡單。關(guān)鍵是實現(xiàn)了有機廢氣處理工藝中吸附和脫附兩個單元的有效整合，不需要停機就能在吸附和脫附兩工序上進行連續(xù)的、不間斷地自動切換。不需要有備用吸附床，實現(xiàn)了設(shè)備的一體化?；匦D(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)，目前已比較成熟，該設(shè)備易于操作，運行可靠，操控方式先進；適合處理的有機廢氣量的范圍廣，從 5000～100000m³/h 都能有效處理；設(shè)備的運行費低廉，節(jié)省能耗；可以連續(xù)長期運轉(zhuǎn)，無需更換吸附材料，機械部分也沒有經(jīng)常需要更換的易損件。它的運行維護，非常簡便可靠。

通過系統(tǒng)分析可以確定，將回旋轉(zhuǎn)輪設(shè)備應用到有機廢氣處理的吸附工序和脫附工序上，實現(xiàn)吸附工序設(shè)備和脫附工序設(shè)備的一體化。將兩個工序有效結(jié)合，做到兩工序連續(xù)、不間斷自動切換，達到設(shè)備優(yōu)化設(shè)計的目的。真正為有機廢氣的處理，提供有效的優(yōu)良設(shè)備。

有機廢氣經(jīng)過濾后進入吸附單元，完成吸附后由吸附風機排出（見圖2）。

脫附風機帶動兩路氣，一路為干凈空氣，還有一路為有機廢氣對冷卻區(qū)進行冷卻后，相當于加熱的廢氣。兩路氣體匯合并經(jīng)加熱器加熱到脫附要求的溫度后進脫附區(qū)，對吸附材料進行脫附處理后，由脫附風機排出到燃燒室或回收單元做進一步處理。

設(shè)備的驅(qū)動采用變頻可調(diào)節(jié)馬達。通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)周期T 小時，即調(diào)節(jié)吸附區(qū)域的工作時間。假定每個吸附區(qū)域的吸附時間 T吸/h，脫附時間T脫/h。以均布分割為12 區(qū)域的轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)為例，旋轉(zhuǎn)周期與脫、吸附時間之間的關(guān)系如下：

T吸=2/3T；

T脫=1/12T；

假定吸附材料吸附的飽和時間 T飽/h，吸附飽和調(diào)節(jié)系數(shù) λ（λ=0.5～0.9）。

T飽=T吸/λ。

假定完全脫附時間 T全小時，脫附調(diào)節(jié)系數(shù) τ（τ=0.9～0.98）。

T全=τT脫假定單區(qū)吸附材料有效吸附面積 G/m²，吸附材料厚度L/m。單周期內(nèi)，有效吸附材料的體積W吸/m³，有效脫附處理的體積 W脫/m³。吸附材料飽和吸附率為η（kg/m³）。飽和吸附總量為 H飽/kg, 單周期內(nèi)允許通過轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的有機物總量為 H允/kg。其參數(shù)的相互關(guān)系如下：

W吸=8GL；

W脫=GL;

H飽=ηW吸；

H允=λH飽。

處理廢氣吸附風量為 M（m³/h），脫附風量M1（m³/h），廢氣平均含污率 δ（kg/m³）。那么單周期內(nèi)允許通過轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的有機物總量為 H允與處理量和旋轉(zhuǎn)周期的關(guān)系如下：H允=δMT。

適合吸附材料工作的有機廢氣的流速范圍是V_MIN（m/s）到V_MAX（m/s），假定吸附區(qū)流速為V吸（m/s）。其關(guān)系如下：

V吸=450m/GT；

V_MIN≤V吸≤V_MAX。

適合脫附流速范圍是 V1_MIN（m/s）到V1_MAX（m/s）。假定吸附區(qū)流速為 V脫（m/s）。其關(guān)系如下：

V脫=3600 M1/（GT）；

V1_MIN≤V脫≤V1_MAX。

在轉(zhuǎn)輪設(shè)備設(shè)計時，待處理廢氣的吸附風量、廢氣含污率及吸附材料飽和吸附率為定量范圍。滿足吸附的各個參數(shù)范圍的條件下，實現(xiàn)吸附的近飽和工作的同時，還必須滿足脫附區(qū)的完全脫附。設(shè)計時，轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)周期為可調(diào)節(jié)的。為保證脫吸附的平衡，必須在調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)周期時，相應調(diào)節(jié)脫附的風量。滿足的參數(shù)關(guān)系如下：

M/M1=64 V吸/V脫

對于不同分區(qū)的轉(zhuǎn)輪，各個參數(shù)之間的關(guān)系不是全部一樣的。具體通過調(diào)節(jié)就可得出有關(guān)的關(guān)系式。通過上述的關(guān)系式，能夠計算出有效吸附、脫附的過風面積，吸附材料的裝填量，轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)周期，吸附及脫附的過風速度，脫附風量，轉(zhuǎn)輪的內(nèi)外直徑，轉(zhuǎn)輪的厚度等參數(shù)的許可范圍。轉(zhuǎn)輪驅(qū)動采用變頻控制，脫附風量采用可調(diào)性的，其目的是在廢氣的總量發(fā)生變化或廢氣的濃度發(fā)生變化時，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)周期來改變脫附和吸附的時間，達到脫附和吸附能連續(xù)和平衡。

當要處理的有機廢氣進入轉(zhuǎn)輪 240℃扇形的吸附區(qū)域時，廢氣中的有機污染分子被轉(zhuǎn)輪內(nèi)的吸附劑吸收，沿著旋轉(zhuǎn)方向，第一吸附區(qū)旋轉(zhuǎn)到第八吸附區(qū)時，該區(qū)域的轉(zhuǎn)輪因吸收了一定量的污染有機分子而趨向飽和；隨著轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動，該區(qū)域經(jīng)過渡區(qū)后進脫附區(qū)進行熱風脫附處理。脫附的過程，熱風同時對吸附材料進行加熱。當轉(zhuǎn)到冷卻區(qū)時，主要對吸附材料進行冷卻處理，使吸附材料恢復吸附功能。整個轉(zhuǎn)輪饒著中心軸旋轉(zhuǎn)，在脫吸附的氣體流向始終保持不變情況下，實現(xiàn)脫吸附區(qū)域的不間斷連續(xù)工作。

為了使傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)輪設(shè)備應用到有機廢氣處理的吸附和脫附工序中，將轉(zhuǎn)輪的內(nèi)部改造成適合工序的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)輪內(nèi)部的密封系統(tǒng)均布分割為 8個、10 個、12 個或16 個區(qū)域，各區(qū)域都為單獨的脫吸附室，區(qū)域之間不連通。區(qū)域內(nèi)部裝填能處理有機廢氣的吸附材料，如蜂窩碳、纖維碳或顆粒碳等。轉(zhuǎn)輪沿中軸在做緩慢連續(xù)旋轉(zhuǎn)，以保證整個過程的脫附和吸附同時進行。以均布分割為12 個區(qū)域的轉(zhuǎn)輪為例，如圖1 所示。

連續(xù)的8 個區(qū)域為吸附區(qū)域，1 個區(qū)域為脫附區(qū)域，由吸附區(qū)向脫附區(qū)方向轉(zhuǎn)動，進脫附區(qū)前的 1個區(qū)域為過渡區(qū)，出脫附區(qū)的第一個區(qū)域為過渡區(qū)，第二個區(qū)域為冷卻區(qū)。轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)的過程中，脫附和吸附的區(qū)域在不斷的變換。

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