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催化原理及設(shè)備組成
①?gòu)U氣預(yù)處理,為了防止催化劑床層的堵塞和催化劑,廢氣在進(jìn)入床層之前有必要進(jìn)行預(yù)處理,以除掉廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。
②預(yù)熱設(shè)備,預(yù)熱設(shè)備包含廢氣預(yù)熱設(shè)備和催化劑燃燒器預(yù)熱設(shè)備。由于催化劑都有一個(gè)催化活性溫度,對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)稱催化劑起燃溫度,有必要使廢氣和床層的溫度抵達(dá)起燃溫度才調(diào)進(jìn)行催化燃燒,因而,有必要設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。
③催化燃燒設(shè)備,一般選用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的規(guī)劃按規(guī)范進(jìn)行,應(yīng)便于操作,修補(bǔ)便當(dāng),便于裝卸催化劑。
技術(shù)特點(diǎn)
1、起燃溫度低,節(jié)省能源有機(jī)廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點(diǎn)。催化燃燒達(dá)到起燃溫度后便無(wú)需外界供熱。
2、適用范圍廣催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。對(duì)于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排放的低濃度、多成分、無(wú)回收價(jià)值的廢氣,采用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。
3、該工藝采用吸附-脫附-催化燃燒組合工藝。整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了凈化過(guò)程閉環(huán)操作,有機(jī)物廢氣凈化率一般都在95%以上,最終產(chǎn)物為無(wú)害的CO2和H2O(其他原子有機(jī)化合物還有其他燃燒產(chǎn)物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成。處理徹底,無(wú)二次污染。
4、該系統(tǒng)組合緊湊,充分利用熱源,節(jié)省設(shè)備投資和操作費(fèi)用。首先在催化燃燒階段不需要外加熱源就可以分解為水和二氧化碳。其次該工藝設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中地利用了有機(jī)廢氣中有機(jī)成分的熱值。
有機(jī)廢氣催化燃燒裝置主要用于涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料及各種化工車間里揮發(fā)或泄漏出的有害有機(jī)廢氣的凈化及臭味的,最適用于較低濃度的、不宜采用直接燃燒或催化燃燒和吸附回收處理的有機(jī)廢氣,尤其對(duì)大風(fēng)量的處理場(chǎng)合,均可獲得滿意的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。有機(jī)廢氣催化燃燒技術(shù)是指在催化劑的作用下,使有機(jī)廢氣中的碳?xì)浠衔镌跍囟容^低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳,達(dá)到治理的目的。催化燃燒廢氣處理法處理工業(yè)有機(jī)廢氣是20世紀(jì)40年代末出現(xiàn)的技術(shù)。從1949年美國(guó)研制出上套有機(jī)廢氣催化燃燒裝置到現(xiàn)在,這項(xiàng)技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于油漆、橡膠加工、塑料加工、樹(shù)脂加工、皮革加工、食品業(yè)和鑄造業(yè)等部門,也用于汽車廢氣凈化等方面。中國(guó)在1973年開(kāi)始催化燃燒處理法用于治理漆包線烘干爐排出的有機(jī)廢氣,隨后又在絕緣材料、印刷工業(yè)等方面進(jìn)行了研究,使催化燃燒設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。
催化燃燒適用于含有可燃?xì)怏w、蒸氣等有毒有害氣體的凈化,但對(duì)于含有大量塵粒、霧滴等有毒有害氣體,容易引起催化床層的堵塞,使催化活性下降,從而降低凈化效率。催化燃燒凈化方法,幾乎適用于所有排放烴類或有臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。
工藝流程
催化凈化是典型的氣固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化凈化過(guò)程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無(wú)焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量熱能,從而達(dá)到去除廢氣中的有害物的方法。
噴漆廢氣屬于大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣類型,根據(jù)行業(yè)要求及減少用戶投資成本、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,本工程選用活性炭吸附濃縮 催化燃燒法(設(shè)備型號(hào)VOC-XC)凈化處理,預(yù)處理采用干式過(guò)濾除塵。
本凈化裝置是根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的。即吸附濃縮—催化燃燒法。該設(shè)備采用雙氣路或多氣路連續(xù)工作,設(shè)兩個(gè)或N個(gè)吸附床可交替使用,一個(gè)催化燃燒室,先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附,當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附操作,然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上吸附下來(lái)使活性炭再生;脫附下來(lái)的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍)并送入催化燃燒室催化轉(zhuǎn)化成CO2和H2O排出,當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000ppm以上時(shí),有機(jī)廢氣在催化床可維持自然,不用外加熱,燃燒后的尾氣一部份排出大氣,大部份送往吸附床,用于活性炭的脫附再生。這樣可能滿足燃燒和脫附所需熱能,達(dá)到節(jié)能的目的,再生后的活性炭可用于下次吸附;在脫附時(shí),凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行,既適合于連續(xù)操作,也適合于間斷操作。
活性炭吸脫附催化燃燒設(shè)備便是利用活性炭作為吸附材料所制作活性炭床,在治理工業(yè)有機(jī)廢氣、惡臭廢氣等方面有著廣泛應(yīng)用,具有初次投資成本低、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)?;钚蕴课?催化氧化技術(shù)(RCO)脫附再生技術(shù)在單一活性炭吸附床基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,并增加活性炭再生裝置、有機(jī)廢氣熱氧化及熱能回用、多路安全探測(cè)和自動(dòng)控制等為一體的有機(jī)廢氣凈化處理系統(tǒng)。其中活性炭為多孔非極性材料,對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物有著良好的吸附特性。