沸石分子筛的作用常见问题及解决方法

沸石分子筛的作用机理：

分子筛的第一个作用是吸附晶体外表面上的各种吸附物。对分子筛的研究表明，外表面提供了精确的吸附分子大小。如果吸附物的分子超过这个尺寸，它们就不能进入晶体内部，只能吸附在外表面上。表面吸附（也发生在非晶表面的表面，如硅胶），非常弱，并且晶体内部有数千个晶体空隙和凹槽，以进一步吸附分子。

分子筛由硅，铝和氧原子组成。稳定晶体中这些分子的离子电荷总和应为零。为了平衡正负载荷，加入带正电荷的离子，如钾，钠和钙。具有正离子和负离子的巨大面被称为吸附场。吸附物和吸附物之间存在强烈的吸引力，这需要大量的能量（通常是热能）来消除吸引力并将其减少为筛子。随着吸附物浓度的增加，密度电荷场增强，使得吸附的分子存在很少的层。最终，吸附物几乎充满并且孔隙被填充，类似于毛细管冷凝。

如果水和苯（例如）分子进入13X晶体，它们有相同的机会找到电荷场并吸附到晶体中，因为两种分子都是极性的。然而，一些分子如氮和氩可能会微弱地吸附在晶体上，因为它们没有明显的极性，并且在注入大量极性分子时很容易被更换。在分子筛的吸附过程中，热能被释放出来到周围。我们现在提到的所有分子筛都能够在室温下吸收20％的自重。填充有沸石分子筛的中空玻璃单元可以用几克干燥剂达到-100。低露点F（-70°C）。

分子筛吸附转轮系统利用吸附-脱附-浓缩焚化连续性过程，对VOCs废气进行处理净化，具有应用范围广、安全性高、运行稳定等优点。但在不同的实际应用场合，废气成分复杂，容易发生高沸点VOCs残留聚合和闷燃现象。

1. 高沸点VOCs残留聚合

废气处理中含有高沸点VOCs物质时，若脱附热量不足，吸附质未被完全脱附，会使得吸附质在近吸附短蓄积残留，日久会发生聚合现象，进而阻塞沸石吸附位置，造成该区域吸附效能减弱。为使吸附于沸石中的高沸点VOCs能完全脱附，给出如下建议：

(1)设置前端高沸点VOCs物质去除设备

为了避免高沸点VOCs物质吸附造成脱附困难，可在废气进入吸附转轮之前加前置滤布或活性炭过滤、加装除雾器或冷凝器等，先将高沸点VOCs物质去除。

(2)提高脱附热容量

方法一为提高脱附温度，建议温度控制在180-200℃之间，最高不超过220℃，以免过多余热导致冷却不彻底，影响吸附段效果;另一种方法为提高脱附再生风量，降低浓缩倍数，这样可达到充分脱附再生效果。

(3)定期以洁净水进行保养清洗

清洗时需注意水质状况，若其中大量含有钙、镁等离子，将可能会在沸石内形成碳酸盐，阻塞沸石转轮的蜂窝状孔隙;而水中的氯仿可能占据沸石的吸附位置，阻碍对VOCs的吸附效能，此外水中所含微量重金属物质也会毒化沸石。所以建议利用高压喷嘴将清洗水形成微细雾滴状，并以系统冷却段干净空气做气流载体。

(4)定期进行高温脱附再生

定期做高温脱附处理，将有效脱除高沸点VOCs物质成分，同时亦可达活化沸石转轮的效果，一般脱附温度以300℃为最适宜。

2. 发生闷燃现象

当在180-200℃脱附条件下时，若系统异常停止无气流流通、且无外加氧气供应，废气中的VOCs成分及在转轮上聚合的高沸点物质，将借由转轮中沸石与原残留于转轮孔道及沸石孔隙中的氧气发生触媒反应，形成放热导致闷燃现象，并破坏沸石结构。为预防闷燃现象的发生，建议以纯气(如氮气)作为系统异常停机时的保护气，同时以淋水喷雾装置作为防止闷燃现象持续进行的最佳解决途径。