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附濃縮-催化燃燒技術針對電子、包裝印刷、化工、制漆、噴漆、制鞋、箱包及家具制造業(yè)等行業(yè)產生的有機廢氣污染進行專項治理,采用先進技術、精良工藝及現(xiàn)代化設備實施,解決了大風量、低濃度有機廢氣在治理技術上存在的難題。處理風量從每小時幾千到幾十萬立方米。
原理簡介
吸附濃縮-催化燃燒有機廢氣處理工藝,采用阻力小的蜂窩活性炭為VOCs吸附材料,將廢氣中的VOCs吸附達標排放。脫附濃縮的VOCs經催化低溫燃燒,轉化為潔凈的CO2和H2O ,達標排放。吸附床一般配置兩臺以上,交替吸脫附,當一臺吸附床吸附的VOCs達到飽和吸附量時,轉入脫附再生工序;同時,另一臺吸附床轉入吸附凈化工序。脫附是通過將小風量催化燃燒放熱后的煙氣(約吸附風量的1/10)引入待脫附的吸附床,使吸附的VOCs以高濃度脫附下來,隨后進入催化燃燒室進行低溫無焰式催化燃燒,燃燒產物為CO2和H2O。濃縮后的VOCs催化燃燒放熱足以維持自身催化反應,運行以后不需額外提供能量,節(jié)能顯著。蜂窩活性炭顯著特點是阻力低,因此非常適合于大風量、低濃度有機廢氣的處理。
吸附-催化氧化裝置
該廢氣處理工藝通過控制,可使脫附氣中的VOCs濃度較吸附濃縮前提高10倍以上,且低于25%LEL。通過以上兩種凈化工藝的組合,使大風量、低濃度的有機廢氣變?yōu)樾★L量、高濃度廢氣處理。催化效率達99%以上,保證了VOCs達標排放。同時VOCs燃燒熱能得到充分利用,具有環(huán)保、高效、處理費用低等特點。
催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃物質在較低溫度下氧化分解的凈化方法。所以,催化燃燒又稱為催化化學轉化。由于催化劑加速了氧化分解的歷程,大多數(shù)碳氫化合物在300~450℃的溫度時,通過催化劑就可以氧化完全。
催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,如右圖所示。其凈化原理是:未凈化氣體在進入燃燒室以前,先經過熱交換器被預熱后送至燃燒室,在燃燒室內達到所要求的反應溫度,氧化反應在催化反應器中進行,凈化后煙氣經熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣?! ?/span>
催化燃燒裝置設計時應考慮以下幾方面問題:
1、氣流和溫度均勻分布。要使通過催化劑表面的氣流和溫度分布均勻,并保證火焰不直接接觸催化劑表面,燃燒室必需具有足夠的長度和空間。催化燃燒裝置應具有良好的保溫效果。爐體一般用鋼結構的外殼內襯耐火材料,或用雙層夾墻結構?! ?/span>
2、便于清洗和更換。催化劑反應器一般應設計成裝卸方便的模屜結構,便于清洗和更換催化劑載體?! ?/span>
3、輔助燃料和助燃。催化燃燒一般采用作輔助燃料,也可用燃料油、電加熱等作輔助燃料。助燃一般用凈化后的氣體,如果凈化后的氣體不能作為助燃,則應引入空氣助燃。
4、較高的轉化速度。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應,所以,無論反應進行到什么階段,都應在盡可能高的溫度下進行,以獲得較高的轉化速度。但操作溫度往往受某些條件的限制,如催化劑的耐熱溫度、高溫材料的獲得,熱能的供應,以及是否伴有副反應等。因而實際生產中應根據(jù)實際情況恰當?shù)剡x擇。
活性炭是一類有著強力吸附性質的物質,它的結構特性,讓活性炭能夠進行較為高質量的吸收,并且吸收的量也是非常巨大的。在我們的生活中,我們也是會經常使用這類物質,進體的吸收。所以在工業(yè)中進行廢氣吸收,也是有著活性炭的利用,活性碳吸脫附催化燃燒這一技術,便是大大發(fā)揮出了活性炭的優(yōu)質性質
1、吸附:有機廢氣經過濾器除去固體顆粒物質,由上而下進入吸附罐,有機物被活性炭捕集、吸附并濃縮,凈化的空氣從罐體下部經主風機排入大氣。
2、解吸:當活性炭吸附有機物達到飽和狀態(tài)后,停止吸入有機廢氣。通過活性炭床向上送入蒸汽進行吹脫,將有機物自活性炭中逐出,即解吸。罐中活性炭恢復其活性,即再生。
3、熱風干燥及冷卻:用蒸汽解吸后的活性炭層中,約留有80~90%的蒸汽凝液,填充了活性炭內孔,從而降低了炭層的活性。因此,通入熱空氣對炭層進行干燥。然后關閉蒸汽閥門,再通入常溫空氣,冷卻至25℃左右,活性炭恢復如初,以備再循環(huán)使用。