通常自然界存在的結晶型矽鋁酸鹽稱為（wéi）沸石，人工合成（chéng）的稱（chēng）為（wéi）分子（zǐ）篩。1959年，美國聯合碳化物公司密爾頓博士申請的第一個人工合成分子篩的專利被批準下來（lái），此（cǐ）後人工沸石分子篩得到更加廣泛的應用。

一、沸石的特點淺（qiǎn）談

沸石分子篩利用（yòng）物（wù）理吸附，將VOCs吸附到分子篩內部，再通過升高溫度使得VOCs逸出，完成吸附和脫附的全（quán）過程。

沸石分子篩主要是利用吸附質的分（fèn）子形狀和大小，以及分子極性和不飽和度來進行選擇性吸附。

特點1：選擇吸附。通過對二氧化矽和氧（yǎng）化鋁極有規律的連接，沸石分子篩微孔具有（yǒu）均（jun1）勻性，使得其吸附具有選擇性。雖然沸石（shí）分子（zǐ）篩沒有活性炭或矽膠（jiāo）、樹脂等吸附物（wù）質（zhì）的種類廣（guǎng）泛，但是對目標汙染（rǎn）物的吸附效率大大提（tí）高。

特點2：種類繁多。沸石分子篩（shāi）中矽氧四麵（miàn）體或鋁氧四麵體通過氧橋鍵相連而形成分子尺（chǐ）寸（通常為0.3nm至2.0 nm）的孔道和空腔體係，具有篩分分子的特性。氧環通過氧橋連結，形成（chéng）具有三維空間的多麵體，多（duō）麵體有中空（kōng）的籠（lóng），籠狀結構是分子篩的骨架結構。不同結構的籠再通過氧橋相互聯結形成各種（zhǒng）不同結構的分子篩，如（rú）A型、ZSM-5等。

特點3：性能可優化（huà）。改變二氧化矽和氧化鋁的（de）比例，可以調節分子篩的吸附能力（lì）。高矽沸石分子篩顯著改變其疏水（shuǐ）性（xìng），同時也改變了其耐溫性。實現（xiàn）了對（duì）VOCs工況的適應性擴（kuò）展。減小高濕環境以及環境溫度變化對吸附濃（nóng）縮效果的影響。在沸石晶體的（de）構造（zào）中存（cún）在離子（鈉、鉀、鈣等），通過陽離子的交換，可以改（gǎi）變孔徑，從而更高效的吸附目標汙染物。

特點4：安全性。沸石材（cái）料本身（shēn）不（bú）可燃，在應（yīng）用的安全性上有保障。

二（èr）、沸（fèi）石分（fèn）子篩的應用類型（xíng）

從沸石分子篩（shāi）的（de）合成到集成裝置的應用，其核心在於不同類型沸石分子篩的選擇吸附（fù）以及負（fù）載工藝的（de）優化。

01盤式轉輪（lún）

盤式沸（fèi）石轉輪結（jié）構分區為吸附（fù）區、再生區以及冷卻區三個部分（fèn）。一般都是10：1：1的分區比（bǐ）例，也有采用（yòng）45°脫附區和45°冷卻區。

吸附區（qū）：廢氣迎風麵（miàn），一般風速控製在2-4Nm/s，淨化效率一般在90-97%。淨化氣進入煙囪。

冷卻區：一般采用製程氣進行（háng）冷卻，一方麵降（jiàng）低冷卻區沸石的溫度，使其具有吸附性；另一方（fāng）麵實現熱能回收。

脫（tuō）附區：將經過熱回收的氣體，再進行加熱溫（wēn）度到200℃左右，進入脫附區。脫附再生的風量一般（bān）是進氣（qì）的10-20倍（bèi）。當進（jìn）行高溫再生，最高（gāo）溫度可達（dá）到300℃左右，需要在設計時選擇（zé）高溫再生型轉輪。

02筒式轉輪

筒式沸石轉輪除了材料加工上的差異，從結構（gòu）上和盤式有很大的區別（bié），利用模塊化沸石材（cái）料填（tián）充成筒狀結構，來實現VOCs的吸附（fù）濃縮。

結構（gòu）分區上沒有了盤式的冷卻區，當濃縮（suō）倍率一樣的話，其脫附能耗高於盤式轉輪。筒式轉輪的濃縮倍率最高（gāo）可以做到50倍，濃縮倍率越高其搭配的燃燒裝置或其他就規格越小，還有其模塊化沸石，便於安裝（zhuāng）和維護（hù），也是設備的一大特點。

03固定床沸（fèi）石分子篩

不論筒式轉輪或盤（pán）式轉輪，其應用場景都要（yào）求工況具有連（lián）續性。因（yīn）此在（zài）固定床活性炭發（fā）展的基礎上，通過改變吸附材料，形成（chéng）了固定床的蜂窩沸石分（fèn）子篩吸（xī）附床。目前少量應用在市場。由於沸石分（fèn）子篩的特性，其動態吸附容量遠小於活（huó）性炭，且脫附溫度高（250℃左右）。采用固定床係統對閥門的氣密性、固定床的保溫、脫附溫升的控製等方麵都加大了係統複雜。固定床沸石係統的應用，還需要積累經驗和優化難點解決方案。

三、總結（jié）

盡管目（mù）前沸石轉輪係統已經成為全球公認的最高效的吸附濃縮技術，也不得不承認其本身具（jù）備一定的局限（xiàn）性。比如（rú）廢氣的組分複雜，很多工況難以明細其廢氣（qì）的真實濃度、組分（fèn）或（huò）其濃度、組分具有變化性（xìng），沸石的應變（biàn）能（néng）力就捉襟見肘。

沒有（yǒu）萬（wàn）能的設備或工藝，適合的才是最好的。針對（duì）大風量、低（dī）濃度，連續工況，常規VOCs，轉輪的吸附濃縮（suō）是最佳的工藝（yì）選擇。隨著沸石分子篩、活性炭纖維、樹脂等吸附材料的研究（jiū）與發展，未來市場的VOCs治理工（gōng）藝更加繁多，優化出合適工況的組合工藝，從投（tóu）資和運行（háng）以（yǐ）及安全綜合解決末端（duān）VOCs治理問題。