沸石转轮技术应用现状

       随着我国经济的快速发展，有机挥发性物质VOCs大量产生，这对人类的健康和生态系统的平衡造成了极大的威胁，VOCs污染治理已经成为我国大气环境
                    
       VOCs挥发性有机化合物，是指会产生危害的那一类挥发性有机物，是空气中普遍存在且组成复杂的一类有机污染物的统称。目前控制VOCs排放含量的方法主要包括回收技术和销毁技术。
                                               

       在实际操作中，往往根据废气中VOCs的风量、浓度、种类、经济价值等具体情况选择其中一种或是几种组合使用。而沸石转轮是解决当前VOCs问题重要的克星之一，沸石的离子交换性、吸附选择性、热稳定性、耐酸性、可脱水性、导电性、催化裂化性、耐辐射性等性能，致使其在农业、畜牧业、工业等领域开始应用。
                                      
        目前，国内现有的沸石转轮成型及设备技术水平与国外的差距在逐步缩小。虽然我们已经有了较好的研究基础，但是在核心材料研发、系统化集成、示范工程应用等方面还有待突破。
沸石浓缩转轮系统是全球公认的最高效的废气浓缩技术，沸石转轮吸附浓缩装置采用吸附-脱附-浓缩焚化三项连续程序，主要用于有机废气的治理，特别适用于大风量、低浓度场合。该吸附装置以陶瓷纤维为基材，做成蜂窝状的大圆盘轮状系统，轮子表面涂覆疏水性沸石做吸附剂。沸石轮转吸附浓缩装置主要由废气预处理系统、分子筛转轮浓缩吸附系统、脱附系统、冷却干燥系统和自动控制系统等组成。转轮后有后处理系统。其核心技术是高效吸附分离浓缩过程以及所采用的具有蜂窝状结构的吸附转轮。
       沸石转轮的基本构造
       沸石转轮浓缩区可分为处理区、再生区、冷却区三部分，浓缩转轮在各个区内连续运转。VOCs有机废气通过前置过滤器过滤后，再通过浓缩转轮装置的处理区。在处理区VOCs被吸附剂吸附去除，净化后的空气从浓缩转轮的处理区排出。吸附在浓缩转轮中的有机废气VOCs，在再生区经热风处理而被脱附、浓缩到5~15倍的程度。浓缩转轮在冷却区被冷却，经过冷却区的空气，加热后作为再生空气使用，达到净化节能的效果。
           
       沸石转轮在日本、美国、欧洲等国家获得普遍使用，而这些国家的沸石资源也相对丰富，既然原材料相同，导致我国沸石转轮与国外差距的原因可能出现在生产工艺和研究上导致的结果千差万别。但也不尽然，由于我国VOCs的研究起步较晚，特别是基于长期观测的结果还不够，尽管治理技术已与国际接轨，但VOCs治理投入不够，国内装备的发展跟不上技术的需求，所使用的治理材料和装备过分追求低成本，普遍效率低；而国外则选择高效合理的先进材料和装备。
第一，VOCs的种类繁多，所涉及到的污染行业、工艺过程众多，污染气体的排放情况差异很大，以上性质决定了单一的治理技术不可能满足所有废气的治理要求。国外普遍采用多级串联的组合式深度技术，如吸附浓缩—催化(蓄热催化)、氧化集成技术、吸附浓缩—冷凝回收集成技术、吸附浓缩—吸收集成技术等。相比之下，国内的治理技术就没有这么丰富，单独活性炭吸附法应用比例大。
第二，单从某种技术的应用上看，比如吸附技术，由于活性炭成本较低，国内广泛使用，而国外早已使用分子筛转轮浓缩转轮吸附，与蜂窝活性炭固定床装置相比具有材料寿命长、运行稳定性高、吸附效率高、维护费用低、安全可靠等优点。
             
        第三，国内的沸石吸附浓缩设备起步较晚，生产企业多以组装、代理为主要经营模式，作为核心的沸石吸附单元基本依赖进口，国外具有生产技术的企业也在国内相继设立设备组装厂。
      不过，国内现已有多家高校及科研院所对沸石转轮进行了相关研究，使得国内现有的沸石转轮成型及设备技术水平与国外的差距在逐步缩小。我们应加强在核心材料研发、系统化集成、示范工程应用等方面的研究和实践，使沸石转轮技术获得更普通的应用。