RTO前處理系統之大孔樹脂吸附技術簡介

 針對醫化行業的廢氣治理，活性炭及活性炭纖維作為常用的吸附劑，我們可以將活性炭纖維吸附冷凝回收技術與RTO技術結合，既節約成本，也可以降低RTO的運行負荷。     

事實上，在一些特定場合，活性炭雖然是最常用的吸附劑，但在實際應用過程中活性炭的更換頻率較高，運行成本較大；同時當入口廢氣濃度較大時，活性炭的吸附熱效應明顯，吸附床層溫度劇增，并且具有較強吸濕性，將直接影響活性炭的吸附能力，甚至帶來安全隱患。所以在這些場合，選擇高分子大孔吸附樹脂，可能處理效果會更好，因為它具有大比表面積、大孔容、孔道結構可調控等特點，有更好的環境適應性及性能可靠性，再生效率更高，整體運行成本更低，使得高分子樹脂成為新型的良好吸附材料。前段時間，關于樹脂吸附的團標也發布樹脂吸附法工業VOCs治理工程技術規范發布！本篇將對新型的樹脂吸附蒸汽脫附技術作一個簡單地介紹。

在介紹吸附樹脂之前，我們先來了解一下吸附作用的概念。吸附作用有物理吸附和化學吸附兩大類。如下表。

固體表面組成的分子或原子表面沒有被包圍，存在吸引其他分子的剩余作用力，即產生吸附作用。

吸附能力：吸附和解析是同時發生的，當吸附達到平衡時，單位質量的吸附劑上對吸附質的吸附量——吸附容量。吸附速度：單位時間吸附劑對吸附質的吸附量——吸附速率。大孔樹脂分離純化作用：通過物理吸附作用和分子篩作用相結合來實現的。

大孔樹脂就是根據下面的性質進行設計的。

吸附性：由于范德華引力或氫鍵；

篩選性：它的多孔性網狀結構所決定的。

1. 吸附樹脂簡介

   
   

大孔樹脂（macroporous resin）又稱全多孔樹脂，由聚合單體和交聯劑、 致孔劑、分散劑等添加劑經聚合反應制備而成。聚合物形成后，致孔劑被除去，在樹脂中留下了大大小小、形狀各異、互相貫通的孔穴。因此大孔樹脂在干燥狀態下其內部具有較高的孔隙率，且孔徑較大，在100~1000nm之間，故稱為大孔吸附樹脂。吸附樹脂指的是一類高分子聚合物。吸附樹脂品種很多，單體的變化和單體上官能團的變化可賦予樹脂各種特殊的性能。吸附樹脂是以吸附為特點，具有多孔立體結構的樹脂吸附劑，它是最近幾年高分子領域里新發展起來的一種多孔性樹脂，由苯乙烯和二乙烯苯等單體通過懸浮共聚法制得。其擁有良好的網孔結構與較高的比表面積，可以通過孔道大小的篩分作用、分子間作用力或氫鍵作用選擇性吸附有機分子，可應用于高、中、低濃度揮發性有機物（VOCs）的吸附回收，實現達標排放。

2.高分子大孔吸附樹脂的一些優勢

①物質特性：

◆高分子樹脂性能穩定，損耗較��；

◆高分子樹脂表面具有一定疏水性，濕度對VOCs的吸附效果基本沒有影響；

◆高分子樹脂表面無催化作用，可用于吸附氯代烴類化合物，吸附烴類、酮類和酯類等化學性質活潑的物質；

◆高分子樹脂孔道結構可根據被處理廢氣中的VOCs的特性進行調控；

◆高分子樹脂具有良好的物理、化學穩定性，耐酸、堿和有機溶劑，且具有高的熱穩定性和機械強度。

②運行過程：

◆高分子樹脂運行成本遠低于活性炭及活性炭纖維回收工藝；

◆高分子樹脂填料為無規則的球形顆粒，系統運行阻力較��；

◆高分子樹脂操作彈性大，可承受廢氣較大風量及濃度的波動。

3.樹脂吸附脫附技術工藝流程

同活性炭纖維吸附回收技術一樣，該系統也包含廢氣預處理系統、吸附系統、脫附系統及分離系統。詳細見下流程簡圖及說明。

①預處理系統：

根據客戶所給的廢氣參數，我們會根據組分中的含水量、含塵量、含酸堿性氣體量等，來做相應的除濕、除塵、堿/酸/水噴淋等預處理，以減少對后端管道及設備的影響。

②吸附系統：

吸附系統一般采用兩柱串聯一柱再生的模式，共設三臺吸附柱。剛開始運行時，啟動A柱，運行一段時間后啟動B柱，再運行一段時間后啟動A柱再生且啟動C柱吸附，以此類推，切換再生的時間根據排放峰值略有不同。

③脫附系統：

脫附系統分為再生、吹掃及冷卻過程。

再生：樹脂吸附飽和后進行再生，有機物被從樹脂孔道中帶出來，進入兩級冷凝器冷凝，之后再進入分離器；

吹掃：再生完畢后，樹脂柱的死角內可能殘留著高濃度低沸點物質，有可能在爆炸范圍內。

冷卻：使用降溫介質對樹脂床層進行快速降溫。

④分離系統：

被帶出的有機物進入冷凝器冷凝后再進入分離系統分離出油相和水相，供回收利用或進行下一步的處理。

針對醫化行業的廢氣治理，一般我們建議將含氯及不含氯廢氣分開收集，分別處理。含氯廢氣經過樹脂吸附蒸汽脫附系統處理后達標排放，或處理后的尾氣與不含氯廢氣匯總再通入RTO焚燒，這樣既減小了RTO的運行負荷，也避免或大大降低了RTO系統內設備、閥門、儀表及管道被腐蝕的可能性，從而提高RTO的使用壽命。以上便是關于樹脂吸附蒸汽脫附技術的簡介，如有不合理之處，歡迎您的交流與指正

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