1. Principales formas de adsorción y desorción.
La adsorción es el proceso en el que los adsorbentes acumulan o condensan uno o más componentes en una mezcla de gases en la superficie para lograr la separación. Los adsorbentes de uso común incluyen carbón activado granular, carbón activado en forma de panal, fieltro de fibra de carbón activado, zeolita en forma de panal, rueda de zeolita, etc. La eficiencia de purificación del método de adsorción es ligeramente superior al 90%. Según las normas de emisiones actuales, generalmente trata gases residuales con una concentración inferior a 800 mg/m³ y una temperatura inferior a 40°C.
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| Carbón activado con pilares | Carbón activado en forma de panal | Fieltro de fibra de carbón activado. |
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| Zeolita granular | Zeolita alveolar | rueda de zeolita |
La desorción es la regeneración del adsorbente, que se refiere al proceso de separar el adsorbato del adsorbente mediante vapor a alta temperatura, purga de gas caliente y reducción de presión.
2. Principio de adsorción de la rueda de zeolita.
El conjunto de rueda de adsorción de zeolita (Cassette) es un cojinete central y un marco circular de soporte alrededor del cojinete que sostiene el rotor. El rotor está hecho de medios de adsorción de zeolita y fibra cerámica. La rueda contiene una junta para separar los gases de escape tratados y los gases limpios liberados después del tratamiento. El material está hecho de un material blando (generalmente silicio) que debe poder soportar la corrosividad de los COV y las altas temperaturas de funcionamiento. El sello separa el conjunto de rueda de adsorción de zeolita en forma de panal en una zona de adsorción básica (zona de adsorción) y una zona de regeneración y desorción (zona de regeneración; zona de desorción). Sin embargo, para mejorar la capacidad de tratamiento de adsorción de la rueda, es común agregar una zona de enfriamiento de aislamiento (Cooling Zone o Purge Zone) a las dos primeras zonas. Generalmente, la zona de adsorción es más grande, mientras que la zona de desorción y la zona de enfriamiento son dos lados de tratamiento más pequeños con áreas iguales. A veces se puede dividir en más zonas en serie para necesidades especiales, y la rueda de adsorción se utiliza con un conjunto de equipos de accionamiento eléctrico para girar la rueda, de modo que la rueda puede tener una velocidad variable durante el tratamiento y puede controlar la capacidad de girar de 2 a 6 veces por hora.
Después de que los gases residuales de COV emitidos por la fábrica ingresan al sistema, la primera etapa es pasar a través de un rotor compuesto de zeolita hidrófoba, y los contaminantes de COV se adsorben primero en el rotor; La segunda etapa del proceso de desorción consiste en hacer pasar el gas residual (entre 180 y 250 °C) tratado en la zona de enfriamiento que se precalienta después del intercambio de calor con el sistema de incineración final al rotor para desorber la materia orgánica a alta temperatura. En este momento, se puede controlar la concentración de contaminantes de salida para que sea aproximadamente de 5 a 20 veces mayor que la del gas residual de entrada, y la materia orgánica desorbida se puede incinerar a una temperatura superior a 700 °C en la tercera etapa o condensarse para su recuperación y reutilización. Esto puede reducir el tamaño de la unidad de tratamiento de gases residuales posterior, los costos operativos y los costos iniciales del equipo.
Las unidades de procesamiento de la rueda de zeolita son las siguientes:
El cuerpo de la rueda de zeolita está compuesto por unos sustratos sólidos específicos recubiertos con una capa de polvo adsorbente. El sustrato está hecho de cerámica, vidrio o fibra de carbón activado mediante sinterización. La fibra cerámica es la más utilizada debido a su resistencia a altas temperaturas, alta estabilidad térmica, lavabilidad, no inflamabilidad y resistencia a ácidos y álcalis. El tipo de adsorbente varía dependiendo de la composición del gas a tratar. Generalmente se puede utilizar carbón activado, zeolita, etc. El grosor de la rueda es generalmente de 25 cm a 45 cm.
La matriz de la rueda de zeolita es una superficie de fibra cerámica recubierta con una capa de adsorbente, generalmente carbón activado o zeolita hidrófoba, para formar una rueda circular en forma de panal, que se divide en dos áreas, a saber, el área de tratamiento de adsorción y el área de regeneración y desorción. Sin embargo, para mejorar la capacidad de adsorción de la rueda, en ocasiones se diseña una zona de refrigeración entre ambas zonas. Por lo general, el área de adsorción es mayor y el área de desorción y el área de enfriamiento son dos áreas de tratamiento más pequeñas de igual área.
Equipo de recuperación de calor: después de quemar u oxidar los COV, la temperatura del aire limpio alcanza los 500-700 ℃. Esta parte del aire se recupera a través de un intercambiador de calor para recuperar energía térmica. Al mismo tiempo, la temperatura del aire limpio se reduce y luego se dirige al área de desorción del rotor para su desorción. Si la temperatura es demasiado alta, el rotor puede quemarse. Por lo tanto, la temperatura que ingresa al rotor no debe ser demasiado alta. Generalmente, se instala un equipo de recuperación de calor de dos etapas y se agrega un soplador para introducir aire fresco y mezclarlo con el aire quemado para controlar la temperatura de desorción dentro del rango de 180-220 ℃. Para tratar los gases residuales de COV, además del sistema de incineración del rotor de concentración de adsorción de zeolita, se instala un condensador en la salida de gases de escape para desviar previamente y tratar los COV de alto punto de ebullición (como MEA, BDG, DMSO).
3. Principio de recuperación de la condensación antes y después de la adsorción de carbón activado.
El gas residual es recogido por el sistema de recogida y entra al dispositivo de adsorción para su tratamiento.
Durante la adsorción, el flujo de aire ingresa al lecho de adsorción desde la parte inferior del lecho y el gas de escape limpio después de la adsorción se descarga a través del tubo de escape. Una vez que la adsorción alcanza el tiempo establecido, pasa a la etapa de desorción. Durante la desorción, el vapor saturado ingresa al lecho de adsorción y el solvente adsorbido en el lecho sale del lecho de adsorción junto con el vapor de agua y ingresa al enfriador.
El condensado se enfría por debajo de 40 °C, el gas no condensable regresa al frente del ventilador para su readsorción y el solvente y el agua condensada ingresan al tanque de almacenamiento de solvente para su almacenamiento temporal.
De acuerdo con los requisitos del proceso, el tiempo de desorción y el tiempo intermitente durante la operación automática se pueden configurar a través de la pantalla táctil, y el tiempo de adsorción es igual a la suma del tiempo de desorción y el tiempo de espera.
El equipo funciona automáticamente sin necesidad de personal de guardia. El sistema de control eléctrico se puede instalar in situ o en la sala de control central. La carga de trabajo de mantenimiento es relativamente pequeña.
4. Introducción al sistema de adsorción.
un. Pretratamiento de gases de escape
De acuerdo con los requisitos de las especificaciones de diseño, se diseña e instala un canal de emisión de emergencia. El estado de las emisiones lo controla el taller de producción para que sirva como canal directo de emisión de gases de escape en caso de accidente o mantenimiento del equipo.
b Adsorción
El ventilador de entrada de aire envía los gases de escape al adsorbedor de carbón activado. Bajo la acción de la fuerza de Van der Waals, el disolvente orgánico de los gases de escape es capturado y absorbido por los microporos del carbón activado. Una vez que el carbón activado se satura con adsorción, se regenera. Los gases de escape se purifican mediante adsorción de carbón activado y luego se descargan limpiamente.
Las especificaciones del tanque de adsorción y la cantidad de carga de adsorbente están diseñadas de acuerdo con el volumen de aire para garantizar una cierta velocidad del gas y tiempo de residencia, de modo que el adsorbente pueda absorber efectiva y completamente el solvente orgánico en el gas de cola. El tanque de adsorción funciona alternativamente, y el sistema de control automático PLC cambia automáticamente el estado de funcionamiento del tanque de adsorción para realizar alternativamente los tres procesos de adsorción, desorción, enfriamiento y secado, etc.
5. Selección de proceso
El proceso de tratamiento se selecciona después de un análisis exhaustivo de la fuente, las propiedades (composición, concentración, temperatura, humedad), el volumen de aire y otros factores del gas residual. Los procesos de tratamiento comunes para tratar gases residuales orgánicos de baja concentración y gran volumen son:
1) Adsorción de zeolita, regeneración de purga de gas caliente - combustión catalítica o incineración a alta temperatura.
2) Adsorción con carbón activado, regeneración de vapor de agua o gas caliente - recuperación de condensación.
3) Adsorción de carbón activado, regeneración de purga de gas caliente - combustión catalítica.
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| Diagrama de flujo del proceso de adsorción y desorción. | Diagrama de flujo del proceso de combustión por desorción. | Renders de equipos de tratamiento de combustión catalítica por adsorción |
09 Apr,2026 
