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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。
催化燃燒設(shè)備的工藝流程:含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用,首先經(jīng)過水噴淋將大部分漆霧去除后進(jìn)入干式過濾器,干式過濾器一方面可以去除氣體中的水分,另一方面可以進(jìn)一步攔截部分顆粒物,保護(hù)后續(xù)活性炭處理設(shè)施。預(yù)處理后的氣體進(jìn)入活性炭吸附箱,通過吸附作用,有機(jī)物質(zhì)被截留在其內(nèi)部,處理達(dá)標(biāo)的氣體經(jīng)煙囪高空排放?;钚蕴课摳酱呋紵O(shè)備工藝特點(diǎn)為:
⑴有機(jī)廢氣具有起燃溫度低的特點(diǎn),因此不需要大量的能耗。而且當(dāng)催化燃燒達(dá)到一定的起燃溫度后,依靠自身熱量便可以滿足要求,不再需要外界提供熱源;
⑵應(yīng)用的范圍比較廣泛,對(duì)多種成分的廢氣都具有良好的處理效果;
⑶處理效率與其他工藝相比較高,凈化效率可以達(dá)到95%甚至以上,而且最終產(chǎn)物為二氧化碳和水,沒有二次污染物產(chǎn)生;且由于燃燒溫度低,能大量減少NO X 的生成,因此也大大減少了二次污染;
⑷活性炭可重復(fù)使用,延長(zhǎng)換炭周期,即減少危險(xiǎn)廢物的產(chǎn)生量,對(duì)改善大氣環(huán)境具有重要意義;
⑸自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單方便,運(yùn)行安全穩(wěn)定,有效減少了污染物對(duì)環(huán)境的影響。
有機(jī)廢氣在風(fēng)機(jī)引力作用下進(jìn)入催化燃燒系統(tǒng),首先經(jīng)過干式過濾器(標(biāo)配)對(duì)其中的顆粒物進(jìn)行過濾,有機(jī)廢氣進(jìn)入活性炭吸附箱,廢氣分子被活性炭吸附、濃縮,干凈空氣進(jìn)入煙囪實(shí)現(xiàn)高空排放;隨著活性炭趨于飽和,CO爐啟動(dòng),對(duì)催化劑和爐內(nèi)空氣進(jìn)行加熱,熱空氣經(jīng)補(bǔ)風(fēng)閥調(diào)溫后接入活性炭吸附箱,對(duì)活性炭進(jìn)行脫附,脫附的高濃度廢氣分子進(jìn)入CO爐,在催化劑的作用下發(fā)生無(wú)焰燃燒,實(shí)現(xiàn)高溫氧化分解,終生成二氧化碳和水蒸氣排進(jìn)煙囪;部分高溫氣體繼續(xù)對(duì)吸附箱進(jìn)行脫附,如此循環(huán)。
3箱子在線型催化燃燒設(shè)備工作時(shí),其中2個(gè)吸附箱處于吸附狀態(tài),1個(gè)吸附箱處于備用狀態(tài)。當(dāng)需要進(jìn)行脫附時(shí),備用的箱體進(jìn)入吸附狀態(tài),替換掉一個(gè)需要脫附的箱體,單獨(dú)進(jìn)行脫附。該箱體脫附完成后用以替換另一個(gè)需要脫附的箱體,從而實(shí)現(xiàn)活性炭箱體一直有2個(gè)處在吸附狀態(tài),保持對(duì)有機(jī)廢氣的24小時(shí)在線處理。
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。