印刷廠催化燃燒設(shè)備工藝流程

印刷廠催化燃燒設(shè)備工藝流程,排風(fēng)系統(tǒng)保持室內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài),工作過程中的廢氣集中排至“干式過濾器+催化燃燒系統(tǒng)”裝置處理后,15米排氣煙囪達(dá)標(biāo)排放。
噴淋塔裝置
廢氣由風(fēng)管引入噴淋塔塔,經(jīng)過噴淋層、填料層,廢氣與吸收液進(jìn)行氣液兩相充分接觸吸收中和反應(yīng),廢氣經(jīng)過凈化后,再經(jīng)除霧板脫水除霧后由風(fēng)機引入吸附裝置。吸收液在塔底經(jīng)水泵增壓后在塔頂噴淋而下,最后回流至塔底循環(huán)使用。
脫附裝置:
一級熱回收裝置:
催化燃燒后進(jìn)行兩級熱交換,增加二套熱回收系統(tǒng),盡可能減少能耗,該工藝優(yōu)點其一為熱回收效率可達(dá)80%以上,可降低30%電能耗,其二增加安全性,避免脫附時溫度不均衡帶來的安全隱患,熱交換裝置的能耗與滿足功用根據(jù)大量實際工程成功經(jīng)驗值來選型,使兩者得到平衡。
催化燃燒
采用該工藝能夠在較低溫度的情況下能夠讓VOCs分解成H2O和CO2,安全度更高,預(yù)熱脫附前后的氣體,使熱量充分得到利用最大限度的降低電能耗,一次投資成本和運營成本也更低。
廢氣“催化燃燒系統(tǒng)裝置”處理原理工作作業(yè)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)活性炭處理后,達(dá)標(biāo)排放。本裝置的工作原理是利用微孔活性物質(zhì)對溶劑分子或分子團的吸附力,當(dāng)廢氣通過吸附介質(zhì)時,其中的有機溶劑即被阻留下來,從而使有機廢氣得到凈化處理,當(dāng)吸附體吸附飽和后,又根據(jù)分子熱運動理論,從外界加給吸附體系熱能,提高被吸附分子或分子團的熱運動能量,當(dāng)分子熱動力足以克服吸附力時,有機溶劑分子便從吸附體系中爭脫出來,從而使吸附介質(zhì)得到再生。

脫附再生:當(dāng)活性炭在吸附室內(nèi)吸附至濃縮到飽和定量值時,從吸附體中自動轉(zhuǎn)換1個室為脫附室,自動循環(huán)轉(zhuǎn)換吸附、脫附。
脫附時,由工作作業(yè)室外的氣體作為脫附氣體,在經(jīng)過熱交換器的作用下,使活性炭碳室進(jìn)行脫附。脫附出的氣體經(jīng)熱交換器后進(jìn)入催化燃燒器,燃燒器內(nèi)通過電加熱將溫度升至350℃左右,燃燒后的氣體再進(jìn)入熱交換器,與脫附出的氣體進(jìn)行熱交換,對脫附氣體進(jìn)行預(yù)加熱,此技術(shù)充分利用催化燃燒反應(yīng)放出的熱量,加熱進(jìn)氣,提高熱能利用率,減少加熱電能。
催化分解凈化:脫附下來的有機廢氣經(jīng)阻火器并經(jīng)主進(jìn)風(fēng)閥/旁通閥切換調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器,通過熱交換器的換熱和電加熱器的加熱,使溫度較低的有機廢氣加熱到催化起燃溫度。然后升溫后的有機廢氣進(jìn)入催化反應(yīng)床,在催化劑的催化作用下,有機物進(jìn)行氧化反應(yīng)生成H2O和CO2。由于催化反應(yīng)放熱,使反應(yīng)后氣體溫度上升達(dá)到一定的溫度值。反應(yīng)后的高溫氣體經(jīng)熱交換器換熱,預(yù)熱脫附廢氣使溫度升高,并且反應(yīng)后的高溫氣體降低一定量的溫度,最后經(jīng)排風(fēng)機高空排放。
系統(tǒng)啟動時,首先由電加熱器對催化劑進(jìn)行加熱,當(dāng)電加熱器達(dá)到設(shè)定預(yù)熱溫度時,自動開啟引風(fēng)機,主進(jìn)閥開啟一定量(最小設(shè)定值),當(dāng)催化劑達(dá)到催化起燃溫度時,通過溫度控制器及可編程控制器使主進(jìn)閥逐漸開啟,旁路閥逐漸關(guān)閉。在對催化劑加熱過程中,由于電加熱功率相對較小,所以通過主進(jìn)閥的風(fēng)量是比較小的。大部分氣體由旁通閥自然排出。隨著廢氣反應(yīng)熱的不斷產(chǎn)生和熱交換器的換熱,以及電加熱器的加熱,使預(yù)熱空氣溫度逐漸達(dá)到設(shè)計的催化起燃溫度。因此電加熱功率逐漸減小直至完全停止(電加熱功率根據(jù)廢氣濃度而定)。達(dá)到正常運行狀態(tài)。
本裝置自動控制吸附、脫附、熱平衡、催化分解凈化、余熱利用各個環(huán)節(jié)的循環(huán),確保吸附、脫附、凈化達(dá)到最佳效果。裝置處于全負(fù)壓運行,運行安全可靠,催化分解凈化放熱空氣經(jīng)熱交換器熱轉(zhuǎn)換,降低運行成本,達(dá)到安全脫附。流量調(diào)節(jié)閥可根據(jù)催化分解凈化放熱溫度來控制循環(huán)風(fēng)的流量大小,有助于催化分解凈化溫度熱平衡,能達(dá)到節(jié)能效果。

催化燃燒設(shè)備主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成,其凈化原理是:未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前,先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室,在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度,氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行,凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量,再由煙囪排入大氣。由于催化燃燒為不可逆的放熱反應(yīng),所以,無論反應(yīng)進(jìn)行到什么階段,都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行,以獲得較高的轉(zhuǎn)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(yīng),以及是否伴有副反應(yīng)等。因而實際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實際情況恰當(dāng)?shù)倪x擇。
將有機廢氣直接引入催化燃燒裝置,在開始階段需通過電加熱器將其溫度升高至反應(yīng)需要的溫度,廢氣在催化催化劑作用發(fā)生氧化放熱反應(yīng)生成無害的H2O和CO2,分解后釋放出的熱量通過熱交換器加熱進(jìn)入催化床的有機廢氣,當(dāng)有機廢氣的濃度達(dá)到一定的濃度時,放熱和熱交換所需要熱量達(dá)到平衡,無需電加熱,通過自身平衡處理掉高濃度有機廢氣。上述過程可通過PLC系統(tǒng)控制柜全自動操作。催化分解法已成為凈化高濃度有機廢氣的有效手段,特別適宜治理噴涂、油墨印刷等在烘干過程中排出的高濃度有機廢氣。因烘干廢氣溫度和有機物濃度都較高,對分解反應(yīng)及熱量回收有利,減少設(shè)備運行及投資費用。
印刷廠廢氣的主要來源是印刷過程中采用的油墨、甲苯、汽油、酒精等有機溶劑揮發(fā)。尤其是在印刷品干燥的過程中,油墨所散發(fā)的揮發(fā)性組分的總含量占70%-80%。如果不及時進(jìn)行處理,排放的氣體不僅污染周圍環(huán)境,還會對人體的健康造成危害。
催化燃燒設(shè)備能高效去除揮發(fā)性有機物(VOC)、無機物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭味,脫臭效率可達(dá)98%以上。它利用廢氣進(jìn)行燃燒產(chǎn)生出的能量入吸附床脫附時,加熱裝置完全停止工作,有機廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃,尾氣再生,循環(huán)進(jìn)行,直至有機物完全從活性炭內(nèi)部分離。余熱經(jīng)過蓄熱床進(jìn)行回收,可燃物在催化劑作用下燃燒。與直接燃燒相比,催化燃燒溫度較低,燃燒比較完全。催化燃燒所用的催化劑為具有大比表面的貴金屬和金屬氧化物多組分物質(zhì)。采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,是使有害氣體中的可燃物質(zhì)在較低的溫度下分解、氧化的燃燒方法之一

印刷廠催化燃燒設(shè)備的工作原理主要包括三個部分:吸附氣法、解析氣法和催化燃燒法。
1、吸附氣法利用活性炭的物理特性吸附VOC有機廢氣,蜂窩活性炭比表面積大,吸附能力強。有機廢氣被吸附到活性炭的微孔中,使氣體得到凈化,凈化后的氣體通過風(fēng)機排出;
2、在解吸氣體過程中,當(dāng)活性炭的微孔吸附飽和后,就不能再被吸附。此時利用催化床產(chǎn)生的高溫?zé)犸L(fēng)解吸活性炭,活性炭微孔中的有機物遇高溫后自動與活性炭分離,使活性炭再生;
3、解吸后的有機物被濃縮(濃度比原來高幾十倍),送入催化燃燒室進(jìn)行催化燃燒。在250~300℃的催化劑上進(jìn)行催化氧化,使其轉(zhuǎn)化為無害的CO2和H2O并排放。當(dāng)有機廢氣濃度達(dá)到2000ppm以上時,有機廢氣可在催化床內(nèi)保持自燃,不需額外加熱,燃燒后的尾氣部分直接排入大氣,大部分的熱空氣被回收到吸附床上進(jìn)行活性炭的解析和再生。再生后的活性炭可用于下一次吸附。該設(shè)備可在兩個氣路下連續(xù)工作。當(dāng)工作量較大時,設(shè)置兩個吸附床交替使用。建立了催化燃燒室。首先,有機廢氣被其中一個活性炭吸附床吸附。當(dāng)活性炭接近飽和時,吸附床兩端關(guān)閉的閥門同時關(guān)閉,即停止吸附工作,另一吸附床自動開啟,開始接管吸附工作。這樣,兩個吸附床的切換操作可以實現(xiàn)大工作量的連續(xù)工作。
催化燃燒設(shè)備采用典型的氣固催化反應(yīng),其本質(zhì)是活性氧的深度氧化。在催化凈化過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時催化劑的表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子在表面富集,提高反應(yīng)速度,加快反應(yīng)過程;有機廢氣在催化劑的作用下在低溫著火條件下進(jìn)行無焰燃燒,并將其氧化分解為CO2和H2O,同時釋放大量熱能,實現(xiàn)廢氣中有害物質(zhì)的去除。
