旋转式沸石吸附浓缩装置技术要求（征求意见稿）编制说明《旋转式沸石吸附浓缩装置技术要求》编制组二〇二〇三月目次1 任务来源 (1)2 标准制定必要性、编制依据、编制原则 (1)3 相关标准概况 (3)4 主要工作过程 (3)5 产品调研 (4)6 标准的主要技术内容说明 (9)7 标准水平评价 (19)8 标准实施建议 (19)《旋转式沸石吸附浓缩装置技术要求》编制说明1 任务来源2017年，中国环境保护产业协会下达了“固定式蜂窝活性炭吸附浓缩装置技术要求等八项中国环境保护产业协会标准制修订计划项目”〔2018〕第128号，其中提出了制定《旋转式沸石吸附浓缩装置技术要求》的编制任务。

青岛华世洁环保科技有限公司承担该标准的编制工作，其他参编单位有可迪尔空气技术（北京）有限公司、恩国环保科技（上海）有限公司、河北莫兰斯环境科技有限公司、潍坊正轩稀土催化材料有限公司、扬州市恒通环保科技有限公司、北京泷涛环境科技有限公司。

2 标准制定必要性、编制依据、编制原则2.1必要性近年来，雾霾、光化学烟雾、近地面高浓度臭氧和二次气溶胶污染等事件频发，人类呼吸道疾病、癌症种类和数量均显著增加，说明大气污染引发的环境问题已日趋严重。

挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是一类常见且非常重要的大气污染物，也是臭氧和PM2.5形成的重要前体物质。

许多VOCs具有毒性和恶臭气味，浓度超过一定限值会对生态环境和人体健康产生重大负面影响。

因此，如何治理VOCs成为废气处理领域的研究热点。

VOCs来源十分广泛，包括自然源和人为源，其中人为因素产生的挥发性有机物成为引发环境问题的关键，人为因素中有约70%来自工业源排放的废气。

涉及VOCs排放的行业包括喷涂、涂料、油墨印刷、冶金制造、合成树脂、合成橡胶、合成制药、炼焦、石油开采与炼制、天然气开发与利用、日用化学品制造、半导体及电子产品制造、人造板与木制家具制造等，各行业排放废气成分复杂，包括300余种，主要为烷烃类、烯烃类、芳香族及其衍生物、醇类、酯类、醚类、酮类、醛类、胺、酰胺和乙二醇衍生物等。

目前，大风量、中低浓度的VOCs排放在有机废气污染中占据很大的比例，约占市场份额的60~70%，其中吸附浓缩技术是此类废气治理中最为经济有效的技术途径。

早期吸附浓缩技术中，主要采用活性炭材料（颗粒活性炭、活性碳纤维）作为吸附剂，但是存在安全性能差、难以实现连续操作、再生脱附不彻底等明显缺陷。

近年来，沸石转轮浓缩-蓄热（催化）氧化技术成为最具潜力的大风量、中低浓度VOCs治理技术，沸石转轮因具有风阻低、效率高、连续脱附、无着火危险、寿命长的优势，市场占有率日益扩大，已广泛应用在涂装、印刷、石油化工、橡胶、机械等行业，但随着该技术的广泛应用，转轮产品装备质量良莠不齐的问题不断凸显，亟需制定相应的产品标准进行规范。

2.2编制依据标准的编制以工业固定源VOCs废气的排放和污染现状、各行业的排放特点及其污染治理情况为基础，充分考虑吸附浓缩治理技术的发展水平、成熟程度、应用范围和覆盖度，并结合国家现有的废气排放控制标准、各省市的地方排放标准和各行业相关标准，严格按照各种标准编制指导文件进行编制。

依据的法律法规和标准有：（1）国家环境保护方面的法律法规如《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》等。

（2）国家和地方行业废气排放标准如《大气污染物综合排放标准》《恶臭污染物排放标准》、北京地方排放标准《大气污染物综合排放标准》等。

（3）气态污染物相关检测标准如《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》《固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相色谱法》《固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法》《固定污染源废气挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》等。

（4）装备制造加工标准如《重型机械通用技术条件焊接件》《工程机械装配通用技术条件》《工业机械电气设备第一部分：通用技术条件》等。

（5）相关环保产品技术要求和工程技术规范如《环境保护产品技术要求工业废气吸附净化装置》《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》等。

（6）有关标准编制格式、内容的标准如《环境信息术语》《标准化工作导则》系列标准、《国家环境保护标准制修订工作管理办法》《环境保护产品技术要求制订技术导则》等。

2.3编制原则2.3.1科学性以科学发展观为指导，以实现经济、社会的可持续发展为目标，以国家环境保护相关法律、法规、规章、政策和规划为根据，与国家发布的《大气污染物综合排放标准》等相关标准相衔接，与行业技术政策、污染防治要求相适应，与相关的污染治理工程技术规范相匹配。

通过制定和实施标准，促进环境效益、经济效益和社会效益的统一。

2.3.2适应性与目前我国吸附浓缩法有机废气治理技术的发展水平相适应，以国内外常用的吸附浓缩工艺和最佳使用污染控制技术为基础，充分考虑技术成熟度和可行性、各种技术的适用范围和适用对象，优先考虑目前技术成熟、适应范围广、对大规模的节能减排具有重要作用的吸附技术，具有科学性和可实施性。

2.3.3一致性充分反映吸附浓缩技术治理气态污染物的特点和优势，体现行业特征，符合吸附浓缩技术治理挥发性有机物的技术发展趋势。

技术规范所界定的工艺设备和治理设施应兼顾技术可行性和先进性，便于工程实施，实际操作，运行维护。

2.3.4公正性制订过程和技术内容应公开、公平、公正。

3 相关标准概况目前，VOCs的治理方法应用较多的为吸附法、吸收法、蓄热/催化氧化等技术，涉及到的产品规范有《环境保护产品技术要求》系列标准《工业废气催化净化装置》（HJ/T 4 389-2007）、《工业废气吸附净化装置》（HJ/T 386-2007）、《工业废气吸收净化装置》（HJ/T 387-2007）和《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ 2026-2013）等。

随着大风量、中低浓度VOCs治理行业的迅速发展，吸附浓缩-蓄热氧化成为最为经济有效的方式，但在上述标准中缺乏对吸附浓缩转轮产品的严格规范，此外，很多企业甚至没有设备制造的企业标准，在工艺设计方面基本以经验为主，缺乏计算依据和设计规范，工艺设计水平难以固化和提高，在具体项目设计上随意性较大，特别是由于存在同行业恶性竞争，为降低成本，在原材料选择、设备规格型号的选择和工艺控制水平上偏离理论较大，造成净化设备使用寿命短。

因此，需制定相关的旋转式沸石吸附浓缩装置产品规范。

4 主要工作过程（1）2017年12月，青岛华世洁环保科技有限公司、可迪尔空气技术（北京）有限公司、恩国环保科技（上海）有限公司、河北莫兰斯环境科技有限公司、潍坊正轩稀土催化材料有限公司、扬州市恒通环保科技有限公司、北京泷涛环境科技有限公司经过协商，成立编制组，确定工作计划和编制组分工。

（2）2017年12月-2018年8月，开展文献检索和资料调研，通过线上环评信息等与线下实地调研等方法，结合国家、行业以及地方出台的相关标准，针对涂装、涂料制造、包装印刷等行业低浓度、大风量工况的废气治理项目开展调研。

收集国内外相关标准、规范以及成功案例资料，提出编制思路，完成开题报告。

（3）2018年9月召开开题论证会，做开题汇报和标准框架说明，整理专家意见，形成标准初稿。

（4）2018年10月-2018年11月，调研、剖析优秀工程案例；论证确定关键参数、性能指标要求。

（5）2018年12月，召开标准内部讨论会，达成统一意见，形成征求意见稿和编制说明。

（6）2019年1月-2019年8月，结合各方意见和资料，不断补充修改征求意见稿和编制说明。

（7）2019年9月，召开征求意见稿讨论会，完善征求意见稿。

5产品调研5.1产品概况5.1.1 产品发展现状吸附浓缩技术是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物，使其中一种或多种组分浓缩于固体表面，达到分离的目的。

吸附技术较为成熟，已广泛应用于各种有机溶剂的回收，如在印刷、电子、喷涂等行业，用于对苯、四氯化碳等有机溶剂的回收。

后来随着吸附工艺设备及吸附剂的改进，如活性碳纤维和沸石的使用，进一步扩大了吸附技术的应用范围，但采用活性炭材料作为吸附剂，会存在安全性能差、再生脱附不彻底等明显缺陷。

近些年，大风量、中低浓度VOCs 排放在有机废气污染中占据较大比例，国外多采用转轮吸附设备处理此类废气，具有可实现脱附和再生同时完成、风阻小、强度高、安全性好等优势，该系统的核心技术主要掌握在美国、日本等国家，国内企业通过采购进口转轮进行组装来占据一定的市场，但是也出现产品质量良莠不齐的情况。

在沸石吸附浓缩转轮系统中，沸石转轮是该系统的核心，制作关键包括高效吸附剂的制备、吸附剂与无机纤维基材的有机结合、蜂窝结构体成型及后处理工艺等。

前期，只有少数国外公司掌握沸石转轮的制作技术，我国在沸石转轮的制备方面研发步伐缓慢，导致较长时间内国外产品在中国市场上的垄断经营。

近10年来，青岛华世洁环保科技有限公司与国内科研机构联合研发攻关，已掌握了具有自主知识产权的沸石转轮制备关键技术，并实现了批量化生产，各项性能指标达到国际领先水平。

5.1.2 产品技术现状沸石净化VOCs的作用原理是物理吸附过程，产生吸附的原因主要是分子作用在固体表面产生的范德华力，当流体流过时，一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面，产生分子聚集，减少分子在流体中的分散，达到分离、去除的目的。

对于物理吸附过程，可以将聚集在固体表面的分子解吸附，沸石就又具有吸附能力，这一过程是吸附的逆过程，叫脱附或再生。

由于沸石孔径均匀，只有当分子直径小于沸石孔径时才能进入晶体孔道内部而被吸附，所以沸石对于气体VOCs分子具有选择吸附性。

沸石转轮就是根据沸石的吸附和脱附原理，专门用于处理有机废气的设备，具有低压损、效率高、稳定性好、吸附损耗小、噪音小、寿命长等优点，其工艺原理如下：沸石转轮通常分为吸附区、脱附区和冷却区三个功能区域，如果没有冷却区可以达到净化要求时，也可不设单独的冷却区，各区域由耐热、耐溶剂的密封材料分隔开来。

沸石转轮在各个功能区域内连续运转。

废气经前处理装置调节工况参数至满足转轮设计要求后送至沸石转轮的吸附区，废气中的VOCs在吸附区被沸石吸附除去，净化后达标排放。

吸附在沸石转轮中的VOCs，在脱附区经过约200℃小风量的热风处理而被脱附后进入后续处理工艺—蓄热（催化）氧化或回收单元进行处理。

脱附再生后的沸石转轮在冷却区被冷却，并再次作为吸附区域发挥作用，经过冷却区的空气，加热后作为再生空气使用，达到节能的效果。

5.1.3 应用过程中存在的主要问题及预防措施5.1.3.1 转轮焖燃沸石转轮是由纤维纸制成瓦楞纸卷制而成，瓦楞纸表面涂覆沸石，用于吸附废气中的VOCs；转轮进出风端面喷涂高温固化剂，用以提高端面硬度。