化工廠催化燃燒廢氣處理裝置

化工廠催化燃燒廢氣處理裝置,催化燃燒系統(tǒng)配置,廢氣的吸附濃縮主要利用的是活性炭的吸附作用。設(shè)備由幾套活性炭吸附箱組成,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)先打開(kāi)第一套活性炭吸附箱,將工業(yè)廢氣進(jìn)行吸附濃縮,第一套活性炭吸附飽和后,再打開(kāi)第二套活性炭吸附箱進(jìn)行與第一套活性炭吸附箱類似的吸附過(guò)程,在第二套活性炭吸附箱工作的同時(shí),第一套活性炭吸附箱發(fā)生解吸。依此類推,系統(tǒng)里的活性炭吸附箱循環(huán)的進(jìn)行著吸附和解吸的過(guò)程,解吸后的工業(yè)廢氣進(jìn)入催化燃燒設(shè)備,最終廢氣被氧化分解成無(wú)毒無(wú)害的小分子化合物,達(dá)標(biāo)排放。
催化燃燒設(shè)備主要由換熱器、催化床、電加熱器、燃燒室、蓄熱體等幾大部件組成。加熱管首先加熱催化燃燒設(shè)備,通過(guò)風(fēng)機(jī)的作用,提供活性炭解吸所用的溫度(80~120℃),解吸后的有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒設(shè)備內(nèi)部,在燃燒室通過(guò)催化床的作用,在250~350℃溫度下對(duì)廢氣進(jìn)行氧化分解,分解成小分子化合物,例如水和二氧化碳。通過(guò)換熱器將達(dá)標(biāo)后的氣體熱量回收利用,達(dá)到節(jié)能的目的。
催化燃燒法幾乎適用于所有排放烴類苯類等等臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,如:涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料、化工行業(yè)、有機(jī)化學(xué)品合成、合成制藥、合成樹(shù)脂、汽車、摩托車、“三苯”廢氣、自行車行業(yè)、機(jī)械、船舶、家電、家具、建材等行業(yè)等生產(chǎn)工藝過(guò)程中的廢氣處理,催化燃燒適用不同濃度、不同風(fēng)量廢氣處理。
催化燃燒系統(tǒng)配置通常需要依據(jù)處理廢氣的溫度來(lái)定,因?yàn)闇囟鹊牟煌瑢?duì)材質(zhì)的選擇會(huì)有不同。比如說(shuō)溫度較高的廢氣處理,建議選擇304不銹鋼材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,因廢氣溫度和廢氣屬性會(huì)對(duì)設(shè)備形成化學(xué)反應(yīng)及腐蝕性。
反之,如果處理的廢氣溫度不高,對(duì)于壽命要求或者預(yù)算略低,需耐酸堿的廢氣處理,建議選擇201材質(zhì),價(jià)格上稍微比304不銹鋼材質(zhì)的低一些,性價(jià)比相對(duì)較好,是304不銹鋼的替代材料。
如果企業(yè)對(duì)預(yù)算要求比較嚴(yán)格,而且屬于臨時(shí)過(guò)渡性投入的話,建議選擇鍍鋅板材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,相對(duì)價(jià)格比304不銹鋼催化燃燒設(shè)備和201的催化燃燒設(shè)備的價(jià)格低很多,性能略差些。主要原因在于他們?cè)牧铣杀静町愝^大,還有人工加工成本和時(shí)間成本。
本裝置是采用廢氣先進(jìn)入噴淋塔過(guò)濾——干式過(guò)濾—-蜂窩活性碳吸附—脫附再生——催化燃燒的工藝流程而設(shè)計(jì)的,采取多氣路工作方式,由3個(gè)活性炭吸附器,1臺(tái)初級(jí)過(guò)濾器,1臺(tái)催化燃燒器(輔之低壓風(fēng)機(jī)、閥門等構(gòu)成)。其工作流程是:將噴漆廢氣經(jīng)噴淋塔預(yù)處理,再經(jīng)干式過(guò)濾器除去顆粒狀物質(zhì)或水霧以后,送入活性炭吸附器吸附,吸附后的尾氣15米高空排放。蜂窩狀活性炭當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附操作,然后用催化燃燒以后的熱空氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使其再生。在解吸脫附時(shí),本吸附箱停止工作。脫附后的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍,達(dá)2000PPM以上),并送催化燃燒器催化為CO2與H2O排出。
當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPM以上時(shí),催化床內(nèi)可維持自然,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排往大氣,一部分送往吸附床,用于活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能,大大節(jié)省能耗,它既適合于連續(xù)工作,也適合于間斷情況下使用。
當(dāng)某個(gè)吸附器吸附飽和需要脫附再生時(shí),有PLC程序自動(dòng)切換到脫附工作狀態(tài),該吸附器進(jìn)行脫附工作。這樣,可以保證由于生產(chǎn)需要的連續(xù)性。單臺(tái)吸附器每次脫付需要4小時(shí)左右。每次脫附利用生產(chǎn)間隙完成。

廢氣含有顆粒狀噴霧和蒸發(fā)出來(lái)的氣態(tài)有機(jī)溶劑污染物,為避免顆粒狀漆霧影響后續(xù)的活性炭吸附過(guò)程,尾氣先進(jìn)入干式預(yù)過(guò)濾處理裝置,將尾氣中的顆粒狀污染物截留下來(lái),再進(jìn)入活性炭吸附床進(jìn)行吸附處理,廢氣中的氣態(tài)有機(jī)污染物被吸附在活性炭表面,而干凈的氣流沿管道高空排放。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的吸附,活性炭對(duì)污染物吸附達(dá)到一定的程度后,啟動(dòng)系統(tǒng)的活性炭脫附再生過(guò)程,將原來(lái)吸附在活性炭里的有機(jī)廢氣脫附出來(lái),通過(guò)催化燃燒將氣態(tài)有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水蒸汽,經(jīng)處理后的氣流高空達(dá)標(biāo)排放?。

待處理的有機(jī)廢氣由風(fēng)管引出后進(jìn)入干式過(guò)濾器將顆粒物塵雜去除后進(jìn)入活性炭吸附床,根據(jù)風(fēng)量的大小確定吸附床數(shù)量(可為一吸一脫或多吸一脫),可通過(guò)閥門來(lái)切換,使氣體進(jìn)入不同的吸附床,該吸附床是交替工作的,氣體進(jìn)入吸附床后,氣體中的有機(jī)物質(zhì)被活性炭吸附而著附在活性炭的表面,從而使氣體得以凈化,凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。
吸附廢氣采用蜂窩狀活性碳;該產(chǎn)品具有強(qiáng)大的吸附性,其結(jié)構(gòu)為多孔形蜂窩狀,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大,流體阻力小等優(yōu)點(diǎn),能有效地吸附廢氣中的苯、甲苯、二甲苯等有害物質(zhì),易于清理,通風(fēng)效果好。由于含有機(jī)物質(zhì)(苯甲苯、二甲苯等)的氣體經(jīng)過(guò)活性碳時(shí)與表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的混和,形成多級(jí)凈化過(guò) 程,提高了凈化效果,從而達(dá)到去除漆霧及有機(jī)物質(zhì)、保證環(huán)境不受污染的目的, 保證廢氣排放符合國(guó)家GB16297-1996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

在催化燃燒過(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,使得反應(yīng)物富集于表面。借助催化劑的作用使得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)放出大量的熱能,從而達(dá)到去除廢氣中有害物質(zhì)的目的。催化劑是一種能改變化學(xué)反應(yīng)速度,而在反應(yīng)前后其本身的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變的物質(zhì)。催化劑通常是由催化活性材料和催化載體構(gòu)成。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。催化載體分為金屬載體、陶瓷載體和炭纖維載體。

催化燃燒設(shè)備分在線和離線兩種形式:
所謂在線催化燃燒就是有機(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(guò)干式過(guò)濾器(標(biāo)配)對(duì)其中的顆粒物進(jìn)行過(guò)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,最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);
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。
所謂離線催化燃燒設(shè)備就是廢氣經(jīng)活性炭吸附后,將飽和的活性炭放置到高溫脫附箱內(nèi)。關(guān)閉箱門,啟動(dòng)設(shè)備總開(kāi)關(guān),設(shè)置反應(yīng)時(shí)間。催化燃燒室內(nèi)的加熱管起先工作,將溫度加熱到設(shè)置的溫度250℃后,風(fēng)機(jī)啟動(dòng),熱風(fēng)進(jìn)入高溫脫附箱內(nèi),活性炭進(jìn)行脫附。通過(guò)管道有機(jī)廢氣進(jìn)入催化燃燒室,進(jìn)行無(wú)焰燃燒,放出熱量,生成二氧化碳和水,反應(yīng)后的氣體經(jīng)換熱室進(jìn)行熱交換降低溫度后再經(jīng)阻火器后悔到管道內(nèi),當(dāng)氣體溫度超過(guò)設(shè)置的溫度時(shí),冷風(fēng)機(jī)補(bǔ)充冷風(fēng),降低溫度后的氣體回到高溫脫附箱完成一次循環(huán)。

催化燃燒,催化燃燒設(shè)備,催化燃燒廢氣處理設(shè)備,催化燃燒設(shè)備應(yīng)用新型活性炭(多為蜂窩炭或纖維炭)吸附濃縮低濃度的有機(jī)廢氣,吸附接近飽和后引入熱空氣加熱活性炭,使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)進(jìn)入催化燃燒床進(jìn)行無(wú)焰燃燒凈化處理,熱氣體在系統(tǒng)中循環(huán)使用或增設(shè)二級(jí)換熱器進(jìn)行熱能回收。該法將低濃度的有機(jī)廢氣通過(guò)活性炭將其濃縮成高濃度的有機(jī)廢氣再通過(guò)催化燃燒徹底凈化。該法吸取了吸附法和催化燃燒法的優(yōu)點(diǎn),克服了各自單獨(dú)使用的缺點(diǎn),是目前國(guó)內(nèi)治理有機(jī)廢氣的成熟、實(shí)用的方法。
離線型催化燃燒設(shè)備工作時(shí),其中2個(gè)吸附箱處于吸附狀態(tài),沒(méi)有處于備用狀態(tài)的吸附箱。當(dāng)需要進(jìn)行脫附時(shí),吸附箱必須停止吸附狀態(tài),依次進(jìn)行脫附。該箱體脫附完成后繼續(xù)進(jìn)行吸附,適合不連續(xù)排放廢氣的工礦使用。
熱交換器(催化燃燒爐):將有機(jī)氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí),通過(guò)熱交換器的作用,可以保證設(shè)備在無(wú)運(yùn)行功率(或低功率)的狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn),是催化凈化裝置中對(duì)廢氣源進(jìn)行第一次溫度提升裝置,也是設(shè)備中節(jié)能設(shè)施之一;通過(guò)熱交換器內(nèi)部對(duì)氣流的合理控制,使交換器的效率保證在 60%以上。結(jié)構(gòu)采用不銹鋼沖壓成板式換熱器,合理的布置, 使冷熱氣流全面接觸,能量進(jìn)行全面置換。
預(yù)熱室:廢氣源在進(jìn)入催化燃燒室之前,經(jīng)溫度檢測(cè)儀檢測(cè),溫度達(dá)不到催化反應(yīng)的條件,由布置在預(yù)熱室內(nèi)的電加熱系統(tǒng)進(jìn)行溫度的第二次提升;電加熱組件為紅外線加熱管,由固定絕緣板固定,維護(hù)更換十分方便。
催化反應(yīng)室:采用不銹鋼焊接,頂部裝有防爆裝置,防止催化反應(yīng)室分成二級(jí)設(shè)計(jì),內(nèi)有均流板和導(dǎo)流板, 催化劑采用交錯(cuò)擺放,達(dá)到溫度條件的有機(jī)廢氣進(jìn)入第一級(jí)催化反應(yīng)室反應(yīng);分二級(jí)反應(yīng)的好處是當(dāng) T3 傳感器檢測(cè)到反應(yīng)溫度較高時(shí)馬上減小進(jìn)氣濃度,避免二級(jí)催化劑溫度過(guò)高,,內(nèi)裝蜂窩狀催化劑交錯(cuò)擺放, 提高廢氣的凈化效率.

