沸石转轮中VOCs残留的处理办法
今 日 正 文
目前国内外对VOC的末端治理方法有:冷凝、吸附、氧化、生物处理、吸收、等离子体净化等。以沸石材料为载体的吸附浓缩法处理VOC废气(沸石转轮)得到了较为广泛的应用。全国对VOCs污染物防治的要求和力度逐渐加强,低浓度废气治理的沸石转轮吸附浓缩法成为了很多企业的优选治理方案。
在使用的过程中,因为VOCs在转轮内部的残留,会导致沸石转轮劣化,处理效率降低,要如何避免和应对这样的情况呢?
降低沸石转轮设备内部VOCs残留主要从改善VOCs废气的进气质量和加强脱附效率两方面入手。
废气预处理措施通常有除尘、除湿、除雾、除高沸物等。针对要处理的VOCs废气实际情况,需选取适当的废气预处理措施。比如,半导体生产制造过程对生产场所的颗粒物有严格的要求,生产场所通常为洁净车间。因此,有机废气中的颗粒物含量极少,通常无需进行除尘预处理。
比如,芯片制造业生产过程中使用的主要有机原料通常具有低沸点、易挥发的特点,但仍不排除少量高沸点物质,如剥离液的主要成分二甘醇胺(沸程218~224℃)等。可在高沸点物质的处理工序中增设冷凝、前道活性炭吸附等预处理装置,以避免VOCs废气中难脱附的高沸点物质进入沸石转轮。
高沸点VOCs进入废气管道后容易凝结,从而使废气湿度增大。当进入沸石转轮系统的有机废气湿度大于80%时,将对疏水性沸石分子筛产生较为严重的影响。因此,建议对高湿度废气增设干燥除湿预处理装置,使得进入废水转轮系统的废气湿度保持在稳定、可控的范围内。
芯片制造业常用的有机物质(如异丙醇、丙二醇单甲醚乙酸酯等)通常具有较好的水溶性,可采用水洗再生的方式去除沸石转轮内部聚集的高沸点物质。
水洗再生可有效提高沸石转轮系统的治理效率,对于工厂,当水洗再生次数达到4~6次/年时,沸石转轮系统的治理效率可达95%~99%。因此,适当增加定期水洗再生频次,可有效防止高沸点物质在沸石转轮内部的聚集,保持高治理效率。
由于沸石转轮通常采用无机粘合剂将分子筛涂覆在陶瓷纤维纸表面制造而成,故水洗时不仅转轮不会发生龟裂形变,也不会发生由于分子筛脱落所导致的性能劣化、使用寿命缩短等问题。
但是,水洗时需要注意水质状况,若其中大量含有钙、镁等离子,将可能在沸石内部形成碳酸盐,阻塞沸石转轮的蜂窝状孔道;水中所含微量重金属物质、氯等也会毒化沸石。
值得注意的是,并非所有沸石转轮材质均耐水洗,企业应在水洗再生之前,向沸石转轮设备的制造厂商做好相关的咨询工作。
企业在停机检维修期间,采用高压空气对沸石转轮进行吹扫。然而,高压空气吹扫通常只可清除沸石转轮表面附着的灰尘,而VOCs有机质通常吸附在分子筛孔道内部,无法得到有效的脱除,还需与上述其他处理方式配合选用。
在有关部委、单位和院士专家的支持与帮助下,由中华环保联合会主办,以“打赢蓝天保卫战,深化VOCs污染防治——精准、科学、依法治污”为主题的2020全国挥发性有机物(VOCs)污染防治科技大会暨技术装备博览会已于11月18-20日在石家庄市圆满举办;本次活动得到了部委和地方有关部门、环保系统、科研院所、企业、新闻媒体等社会各界的广泛支持和充分肯定,取得了良好的社会效应。
综合来源:VOCs减排工作站 |整理编辑:VOCs前沿