-
沸
石
转
轮
< br>技
术
综
述
精品资料
沸石转轮技术综述
一、
VOCs
治理技术
现今处
理有害空气污染物技术分为五项：焚化、吸收处理、吸附处理、生
物处理及冷凝（回收）
处理。焚化是利用燃料产生的热量直接破坏排放的废
气，对污染物进行高温迅速的氧化反
应，可将
VOCs
转变为二氧化碳及水等无害
< br>物质，吸收是利用吸收液和气体接触时，气流中之污染物扩散至气液接触面，
排气
中可溶解之污染物会因溶入吸收液而移除，最后再将气液分离即可达到清
净空气的目的；
吸附是藉由流体和高表面积的多空性固体粒子（吸附剂）之表
面接触，产生物理性吸附有
机物或其他物质；生物处理是
VOCs
经微生物吸收氧
化后，分解成二氧化碳及水等最终代谢产物；冷凝则是藉由冷水冷凝方式，将
VOCs
冷凝下来，各种处理技术的优缺点说明如下：
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
2
精品资料
VOCs
之处理方式可由以下几点考
量决定采用何种防治设备，针对浓度高、
价值高、风量小之废气可采用冷凝法将
VOCs
加以冷凝回收，针对浓度低、价值
低、
风量大之废气可采用活性炭或沸石转轮以吸附方式浓缩再以燃烧或高温氧
化方式处理，针
对浓度高、价值低、风量小之废气可采用燃烧或高温氧化法处
理。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
3
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
4
精品资料
二、沸石转轮系统简介
该系统系结合吸附、脱附及浓缩焚化三项操作单元为一体，是目前提供防
治
VOCs
之较完善设备，但造价及操作维护成本偏高，并不
适用于直接处理高沸
点挥发性有机物是其限制所在。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
5
精品资料
较适合每分钟
600
立方公尺（
CMM
）高风量以上、
VOCs
之总碳氢化合
物浓
度介于
500-1000ppm
之
废气特性厂家应用。但若废气中含有较多量之高沸点物
质，则并不适合单独、直接使用此
系统处理之。高沸点
VOCs
虽容易吸附于沸石
转轮上，但由于系统设计之安全考量，使得脱附高沸点
VOCs
温度不足，所以往
往造成脱附不易，且高沸点
VOCs
将蓄积其上、占据吸附位置，影响系统整体效
能。若
VOCs
废气中含有较多量之高沸点物质，欲应用沸石吸附浓缩系统控制，
建议于进入系统前端加装冷凝器、活性碳网栅及除雾器等设备，如此将可有效
处理高沸点
VOCs
。
而若是废气中含有高浓度之颗粒，则必须以微粒处理装置设置于沸石转轮
之前端，以避免这些颗粒于沸石之蜂巢结构中沉积，其中最简单的微粒过滤装
置
为单层涂布，但其仅针对较大颗粒之过滤效果较佳，无法有效处理较小粒径
之颗粒，因此
适用于既设、无空间之工厂，其对沸石转轮之寿命延长仍然有
限。而拟新设置之工厂，若
能预留空间给较有效之微粒处理装置（如袋式集尘
装置），方可使沸石转轮之寿命有效延
长之。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
6
精品资料
若无法确认
VOCs
废气中是否有其他废气混入或含有较多量之高沸点物质，
欲应用沸石吸附浓缩系统控制，建议：
（
1
）
设置颗粒物过滤设备。
（
2
）
定期以清洁水保养清洗。
能承受水洗
程序处理之转轮，可依厂内所处理之废气所含高沸点
VOCs
物
质
浓度状况，适时以洁净水清洗沸石吸附转轮。。唯清洗时须特别注意水质状
况，若其中含有大量钙、镁等离子，将可能会在沸石内生成碳酸盐或碳酸氢
盐，阻塞沸石之蜂巢状孔隙；而水中之氯仿可能占据沸石内吸附位置，阻碍处
理废气内所
含
VOCs
之吸附性能，此外水中所含微量之重金属物质亦会毒
化沸
石，这将随着清洗次数及水质水量状况而有不同之影响；为克服沸石吸附转轮
之蜂巢状孔道及其结构使得一般清洗水无法深入转轮内部，有研究采用如下的
< br>清洗程序。
利用高压喷嘴将清洗水形成微细雾滴状，并
以系统冷却端之干净空气为载
流，先将微细雾滴状之清水携入沸石孔道内实施逆洗程序后
，再从另一边之吸
附端吸入干净空气汇流，除可将附着于沸石内部之水气携出视为第二道
清洗
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
7
精品资料
外，亦可完成沸石干燥之程
序，如此两阶段之清洗转轮，其耗水量经统计可为
以往传统方式之
20%
至
30%
，能大幅降低废水量
，故可在成本考量下顺利、有效
进行沸石转轮之清洗。
（
3
）
于操作程序中提高脱附热容量。
除于
系统前增设预处理系统、定期实施水洗保养程序外，亦可藉由提升脱
附热容量之日常操作
参数改善高沸点
VOCs
对系统所造成之影响，其施行之方法<
/p>
可利用提高再生温度及提高再生风量来达成。
< br>系统操作运转时，即给予足够之热容量贯穿整个沸石吸附区，使距再生端
较远处依
然有充分之热量将吸附其上之高沸点
VOCs
物质脱附下来，减
少其产生
蓄积聚合、占据吸附位置影响效能。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
8
精品资料
三、沸石转轮系统的组成
沸石吸附浓
缩转轮焚化系统系利用吸附－脱附－浓缩焚化等三项连续程
序，其设备特性适合处理高流
量、低污染物浓度及含多物种之
VOCs
废气，其
主要应用于排放较稀薄且接近周界温度之污染物工业，典型应用如影印、涂装
制程及半导体工厂等相关产业。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
9
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
10
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
11
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
12
精品资料
沸石吸附转轮组合
(Cassett
e)
为一中心轴承与轴承周围之支撑圆形框架支撑
着转体，转体
由沸石吸附介质与陶瓷纤维制成。转轮上包含用以分开处理废气
及处理后释出干净气体之
密封垫，其材质为需能承受
VOCS
腐蚀性及高操作温
度之柔软材料制成
(
一般为硅
)
。密封垫将蜂巢状沸石吸附转轮组合隔离成基本
之吸
附区
(Adsorption zone)
及再生脱附区
(Regeneration
zone
；
desorption zone)
，
但为提升转轮之吸附处理能力，则常见于前二区间加一隔离冷却区
(Cooling
zone or Purge zone)
。通常吸附区为较大，而脱附区及冷却区则为两个较小且面
积相等之处理侧
。有时为特殊需求亦可分成更多串联区；而吸附转轮由一组电
动驱动设备用以旋转转轮，
故转轮处理时为可变速、且可控制每小时旋转
2
至
6
转之能力。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
13
精品资料
工厂所排放出之
VOCS
废气进入系
统后，第一阶段系经过疏水性沸石所组
成之转轮，
VOCS <
/p>
污染物质首先于转轮上进行吸附；第二阶段之脱附程序是由
与后端
焚化系统热交换后预热之经冷却区处理后废气
(
约
180
至
250
℃
)
，使其
通入转轮内利用高温将有机物脱附
下来，此时出流污染物浓度大约可控制为入
流废气之
5
至
20
倍左右，而脱附下来之有机物
则可于第三阶段进行温度于
700
℃以上之焚化或进行冷凝回收
再利用等程序，
如此可以减少后续之废气处
< br>理单元尺寸、操作经费及设备初设费用。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
14
精品资料
沸石转轮之处理单元如下：
（
1
）沸石转轮的机体是由一些特定的固体基材涂布上一层吸附剂粉末组
成，基材是以陶
瓷或玻璃或活性碳纤
维经烧结所做成，其中陶瓷纤维因具备耐高温、热稳定性
高、可水洗、不可燃及耐酸碱的
特性而最受广泛使用，吸附剂的种类则视欲处
理的气体成分而有所不同，一般可采用活性
炭、沸石等。转轮厚度一般为
25cm-45cm
。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
15
精品资料
（
2
）沸石转轮之基质为陶瓷纤维表面
涂布一层吸附剂，一般为活性炭或疏
水性沸石，制成蜂巢状圆形转轮，再分为两个区域，
分别为吸附处理区及再生
脱附区，但为提升转轮之吸附能力，有时会设计于两区之间多一
个冷却区，通
常吸附区较大，脱附区与冷却区为两个较小且面积相等之处理区域。
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
16
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
17
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
18
精品资料
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
19
精品资料
使用沸石转轮反应器之规格资料
直径（
mm
）
高（
mm
）
主体密度（
kg/m
3
）
区域比率（吸附
/
脱附
/
冷却）
孔道形状
每平方厘米微孔数
比表面积
吸附剂占基材比重（
%
）
吸附剂类型
吸附剂硅铝比
吸附剂孔隙（
cm
3
/g
）
320
400
250
10:1:1
蜂巢状
42
241
36.66
ZSM-5
166
0.321
（
3
）热回收设备：将
VOCs
燃烧或氧化后之干净空气其温度高达
500-
700
℃，将此部分空气经由热交换器将热能加以回收，同时将干净空气温度降低
后将其导至转轮脱附区为转轮进行脱附作用；若温度太高则转轮可能发生燃
烧，因此进
入转轮之温度不可太高，一般会设置两段热回收设备并增设一鼓风
机导入新鲜空气与燃烧
后之空气混合，以控制脱附温度在
180-220
℃之范围
内。为处理
VOCs
废气，除了沸石吸附浓
缩转轮焚化系统外，并可在制程端如光
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除
谢谢
20