沸石是1 種架狀含水的堿或堿土金（jīn）屬鋁（lǚ）矽酸鹽礦類物質（zhì）。它具備較強的吸附（fù）性（xìng）、離子交換性、催化和耐酸耐熱（rè）等特點，廣泛應用於農業、畜牧業及工業等領域，尤其是對於VOCs 吸（xī）附效果十分顯著[3]。

　　沸石轉輪（lún）是通過沸石（shí）的吸附能力，將大（dà）風量、中低（dī）濃度的廢氣濃縮成高濃度、小風量的廢氣再進行處理，從（cóng）而提高 VOCs 廢氣的處理效率，節約運行成（chéng）本。

　　沸石轉輪吸附濃縮，再由RTO 進（jìn）行焚燒，脫（tuō）附吸附同步進行，無需單獨進行脫附作業，是一種連續（xù）、高效的VOCs 廢氣處理方案[4]。

　　3.1“沸石轉輪（lún）+RTO”係統（tǒng）組成

　　整（zhěng）套係統由前置（zhì）過濾裝置（zhì）、吸附風機、轉輪、再生加熱裝置、脫附風（fēng）機和 RTO 等（děng）組成，如圖（tú） 2 所體布置如圖3 所示。

　　圖3  “沸石轉輪+RTO”係統布置

　　3.1.1沸石轉輪工作原理

　　沸石轉輪由多塊扇形蜂巢狀沸石材（cái）料拚成。分（fèn）為吸附區、再（zài）生區和冷卻區。不同濃縮比的轉輪，各個區域對應的麵積也不相同，但是冷卻區和再（zài）生區（qū）麵積等同。轉（zhuǎn）輪分區如圖4 所示。

　　廢氣通（tōng）過沸石轉輪時，經（jīng）過吸附區的廢氣即（jí）可直（zhí）接排放，少部分廢氣經過冷卻區，然後進入 1 個補償加熱器，加熱到180～200 ℃，再反向進入再生區（qū）進行脫附，脫附後的高濃度廢氣再送至 RTO 進行焚燒。經過脫附（fù）的轉輪（lún）扇區溫度較（jiào）高，無法（fǎ）直接進行吸（xī）附，因此設置1 個冷卻（què）區。而經過冷卻區的廢氣，溫度也會相應升高，一定程度上可以（yǐ）補償加熱器的能（néng）源消耗[5]。

　　1.冷卻區（qū） 2～7.吸（xī）附區 8.再（zài）生區

　　圖4 轉輪分區

　　轉輪的吸附、脫（tuō）附工作是伴隨著轉輪時刻不停地轉動而進（jìn）行的。因此轉輪在轉動過程中，保持密封（fēng）尤為（wéi）關鍵。在某（mǒu）VOCs 治理項目中，使用的轉輪直（zhí）徑達到了4.8 m，寬度400 mm。通過對該沸石轉輪的實際工作狀況的觀（guān）察，發現（xiàn）如果吸附區密封不嚴，則會導（dǎo）致吸附效率降低，排放不能達標（biāo）；如果再生區和冷（lěng）卻區密封不嚴，則導致脫附風量增大，影響脫附效果，嚴重時會導致補償加熱器內形成正壓，無法正常工作。係統整體構成如圖（tú）5 所示。

　　圖5 沸石轉輪係（xì）統拆解

　　為了使（shǐ）轉輪有良好的密封性，在轉（zhuǎn）輪的迎（yíng）風側和背風側都有1 圈（quān）環形密封膠條，其中再生區和冷（lěng）卻區為耐高溫密封（fēng）膠條。在密封膠條和沸石接觸部分塗有潤滑介質，以延長（zhǎng）密（mì）封膠條使用壽命。

　　轉輪內形成負壓，風對沸石轉（zhuǎn）輪（lún）造成負（fù）向的壓力， 則對（duì）其密封效果影響較小。因此，在沒有場（chǎng）地限製的情況下，轉輪設計為負（fù）壓使用效果最為理想。

　　3.1.2沸石轉輪參數選擇（zé）

　　沸石轉輪是通過吸附、脫附來獲得低風量高濃度的廢氣，因此濃（nóng）縮比是轉輪性（xìng）能的一個重要指標。

　　轉（zhuǎn）輪進（jìn）氣風量與（yǔ）脫附風量的比值即為濃縮比。低濃縮比雖然（rán）可以保證高吸附效率，但是增加脫附（fù）風量的同時也增加了脫附能（néng）耗，而且大風（fēng）量低濃度的廢氣不利於後續（xù）的焚燒處理（lǐ）。因此， 在確保達到排放（fàng）標準的吸附率前提下，合理選擇濃縮比至關重要。實際應用中，濃縮比應兼顧（gù）效率與能耗，對於高濃度廢（fèi）氣，可選擇低濃縮比以確保吸附率；而低於低濃度廢氣，適當選擇高濃（nóng）縮比有利於係統整體的能效比提高。不（bú）過最高濃度應不（bú）高於（yú）爆炸極限下限的25%[6]。

　　沸石轉輪的吸附與脫附（fù）在轉輪運（yùn）行周期中（zhōng）是（shì）同步進行的，兩者共同決定（dìng）了轉（zhuǎn）輪的工作效率（lǜ）。轉速的大小意味著吸附和脫附時間（jiān）長短。當轉速較低時（shí），運行周期變長（zhǎng），再生區脫附充（chōng）分，但是相對吸附（fù）能力也變小。轉速較高時，運行周期變短， 吸附（fù）能力變大，但是再生區脫附時間減少，脫附的（de）去除率下降。因此，最佳轉速是對吸附和脫（tuō）附時間的綜合考量，同時還要結合處理（lǐ）廢氣的濃度、風量等因素，實現轉輪的效率最大化。

　　3.2“沸石轉輪+RTO”係統方（fāng）案選擇

　　結合“沸石轉輪+RTO”係統的（de）特點，以某大型客車清漆及麵漆噴漆室廢氣處理的實際案例來分析其方案的選擇。該車（chē）間清漆及麵漆噴漆室廢氣匯總後，風量達到了 159 333 m3/h，VOCs 濃度達到133 mg/m3。要求淨化效率≥90%，我們選擇了直（zhí）徑為4 800 mm 的（de）轉輪，濃縮（suō）比為18∶1。

　　轉輪可（kě）以設計為正壓狀態，也（yě）可以設計為負

　　R= Q

　　N

　　（3）

　　壓（yā）狀態，即吸附風機可以放置在轉輪之前，也可以放在轉輪之後。如果放置在（zài）轉輪之前，則轉輪（lún）內形成正壓，風對沸石轉輪造成正壓力，對其密封效果影（yǐng）響較大；反之，吸（xī）附風機放置在轉輪（lún）之後，則式中，Q 為（wéi）進氣風量；N 為濃縮比；R 為濃（nóng）縮廢氣風量。計（jì）算可得（dé），濃縮後的（de）廢氣風量為（wéi）8 852 m3/h。

　　P= Q × K - C × K × （1 - η）（4）

　　R

　　式中 Q 為進（jìn）氣風量；K 為進氣濃（nóng）度；C 為淨化後風量；η 為淨化效率；R 為濃縮後風（fēng）量；P 為濃縮廢氣濃度。

　　計算可得，濃縮後的廢氣濃度為2 168 mg/m3。經過轉輪後，我們（men）得到了小風量、高濃度的廢（fèi）氣，需要送往（wǎng） RTO 進行處理。該 RTO 同時還須處理來自（zì）烘幹爐的有機廢氣，風量（liàng）為 12 000 m3/h，濃度達到 800 mg/m3 。因此混合後的廢氣風量為20 852 m3/h，濃度達到1 381 mg/m3。選擇對應處理能力的（de）RTO 即可。

　　由此可見，沸石（shí）轉（zhuǎn）輪與（yǔ）RTO 的搭配組合，不僅可以處理噴漆室的大風量高濃度廢氣，還可以（yǐ）同時處理來自烘幹爐的（de）小風量高濃度廢氣。非常適（shì）用於汽車塗裝車（chē）間這種擁有非單一來源廢氣的場合。