活性炭吸附脫附催化燃燒在噴漆廢氣領域的運用
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2020-07-06 10:50
活性炭吸附脫附催化燃燒在噴漆廢氣***域的運用
在部分產(chǎn)品的噴漆與烤漆出產(chǎn)進程中,會呈現(xiàn)許多的工藝尾氣排放,這些尾氣對自然環(huán)境的危害較***,給操作工人的健康帶來較***的挾制。詳細來說,噴漆、烤漆等工藝需求運用許多苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等蒸發(fā)性化合物,作為涂料溶劑以及稀釋劑等。這些有機溶劑在噴涂時不會吸附在工件外表,會悉數(shù)蒸發(fā)到空氣中變?yōu)橛袡C廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下簡略蒸發(fā)等***征,對周邊環(huán)境以及操作人員的身體健康發(fā)生較***的影響。
我***一些***城市的空氣中蒸發(fā)性有機物含量是美***城市的數(shù)倍,工業(yè)出產(chǎn)排放的有機廢氣已經(jīng)成為我***城市***氣污染的主要因素。這些氣體蒸發(fā)時會發(fā)生刺激性氣味,對操作人員的身體危害很***,短期觸摸后會引發(fā)厭煩、頭暈等,許多吸收后會危害人體的內臟、神經(jīng)體系等。因而,在工業(yè)出產(chǎn)活動中,除了選用必要的防護方法外,還要盡量防止有機廢氣的排放,全面搜集與凈化有機廢氣。
一、基本原理
本計劃將蜂窩狀活性炭作為吸附劑,經(jīng)過吸附凈化、脫附再生并濃縮蒸發(fā)性有機物(VOCs)以及催化燃燒的原理,行將***風量、低濃度的有機廢氣經(jīng)過蜂窩狀活性炭吸附結束空氣凈化的方針。在活性炭吸附飽滿后,再經(jīng)過熱空氣脫附使得活性炭再生,脫附得到的濃縮有機物被送到催化燃燒床進行催化燃燒,內部的有機物質被氧化成為無害的CO2以及H2O。燃燒后的熱廢氣經(jīng)過熱交換器加熱冷空氣,熱交換后降溫氣體部分排放,部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生,結束節(jié)能的方針。整套設備含有預濾器、吸附床、催化燃燒床和風機等設備。
比較其他有機廢氣處理方法,該方法是一種概括處理方法,汲取了其他方法的***勢,技能較為老到牢靠,關于處理***風量、低濃度的有機廢氣具有較******勢,在催化燃燒的效果下,凈化效果能夠抵達***。
二、處理工藝規(guī)劃:
2.1吸附操作
有機廢氣,在風機的效果下引進吸附床,將其均勻地散布在活性炭外表。根據(jù)分子間的范德華力,活性炭會將有機廢氣吸附在外表,這一進程耗時較少,但時刻越長,吸附越完全。二者之間沒有現(xiàn)較***的化學反響,而有機廢氣卻抵達較高的凈化效果。經(jīng)過凈化后的潔凈廢氣能夠抵達相關***氣污染物的排放標準,在風機的效果下,其能夠抵達15m高排氣筒的排放標準。每套廢氣凈化處理體系含有個等級的吸附床,兩套用來吸附,一套用來脫附,三套設備能夠結束輪流操作。
2.2脫附與催化燃燒
在活性炭吸附到飽滿程度后,切換到脫附床,脫附需求外加的熱量,加熱設備設備在催化氧化床內部,翻開后一起預熱催化劑。催化氧化床抵達設定的溫度后,將熱空氣引進脫附床內部,有機廢氣在加熱的效果下從活性炭外表悉數(shù)解析出來。
高濃度的有機廢氣在外力的效果下進入氧化床中,經(jīng)過金屬鉑的催化效果,被燃燒分解為H2O與CO2,廢氣經(jīng)過這一操作得到凈化。這一燃燒進程的***征為低溫、快速以及無焰,并發(fā)生較***的熱量,人們能夠將活性炭再次回用到有機廢氣的脫附與燃燒氧化中,然后下降能源消耗。
在有機廢氣濃度較***時,燃燒發(fā)生的熱量過多會導致催化氧化床的溫度較***,從而影響整個廢氣處理體系的安全性、為此,本文規(guī)劃的體系含有冷空氣彌補設備,它能夠引進新鮮空氣來下降反響溫度,然后確保體系操作的安全性。
本計劃具有許多***勢。***要,選用新式高效的活性炭,吸附床結構安穩(wěn)、合理,吸附效果***幅度前進其次,經(jīng)過金屬鉑翻開催化燃燒,將有機廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2,結束高效的完全凈化;再次,燃燒進程溫度較低、安全,燃燒進程發(fā)生的熱量能夠循環(huán)運用,熱量丟掉較少,能耗***幅度下降;終究,體系設備的規(guī)劃設備選用多種方法來根***安全隱患,操作簡略,便于后期的運用和處理。
三、組成模塊的操作方法:
3.1吸附劑的挑選與參數(shù)設定
活性炭具有比外表***、吸附能力強以及本錢較低一級***勢,它是現(xiàn)在VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀況的活性炭替換不便利,活性炭纖維含有規(guī)矩的微孑L結構,具有較***的吸附容量,一起簡略掉落,本錢較高。蜂窩狀的活性炭風速高,阻力小,能夠應用到***風量的低濃度廢氣吸附中。挑選蜂窩狀活性炭,吸附床的結構選用的為抽屜式的拼裝方法,便于運用時的填裝與拆開。
3.2催化燃燒規(guī)劃
3.2.1換熱器
換熱器的結構較為雜亂,為了下降出產(chǎn)本錢,便利后續(xù)設備,選用結構較為簡略的固定式管板式換熱器,冷氣體走殼體,熱氣體走管程。
3.2.2電加熱室
在本計劃中,加熱室只是供應開機時預熱氣體需求的熱量,苯催化燃燒后有許多的預熱能夠運用,因而需求的熱功率較低,經(jīng)過電加熱即可,不需求天然氣或液化石油氣的額定加熱。
3.2.3保溫模塊的處理
催化燃燒一體化設備內部的溫度遠遠高于常溫,需求增加保溫處理防止對工作人員形成危害。保溫運用的保溫棉選用的資料為硅酸鋁纖維氈,根據(jù)燃燒室或許呈現(xiàn)的***溫度400oC來規(guī)劃,保溫棉的厚度取值為64mm。
3.3阻火器的規(guī)劃
阻火器是由許多纖細通道或孑L隙組成的,當火焰進入這些纖細通道后就構成許多纖細的火焰流。因為通道或孔隙的傳熱面積很***,火焰經(jīng)過通道壁進行熱交換后,溫度下降,到必定程度時火焰即停息。阻火器是用來阻遏燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰延伸的設備,在VOCs催化燃燒的反響器中,假定有火星的話會引發(fā)氣體火焰呈現(xiàn)從而促進整個管網(wǎng)燃燒,所以阻火器的效果較***。阻火器的殼體標準***小與流體阻力有直接關系,一般殼體直徑為協(xié)作運用的管道直徑的4倍左右,即D=4d。本文根據(jù)標準規(guī)劃,運用明火開口端和緘默沉靜端進行燃燒,本計劃選用無火燃燒方法,假定根據(jù)D=4d的話,阻火器會過***,根據(jù)實踐的操作需求,本文規(guī)劃的數(shù)據(jù)取值為D=2d,角度為60o。阻火器選用的為1mm不銹鋼,管道直徑為500mm×200mm,松散的角度為60o,殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。
四、計劃***勢:
本計劃選用吸附一催化燃燒法處理噴漆廢氣。***要運用蜂窩狀活性炭吸附床對其翻開連續(xù)吸附,一起對吸附飽滿的活性炭打脫節(jié)附。經(jīng)過80%熱風吹脫的效果,將***風量、低濃度的有機廢氣濃縮為小風量、高濃度的有機廢氣,一起運用催化燃燒室將有機氣體轉化為CO2以及H2O,并堅持安穩(wěn)的自燃燒。實踐證明,這種處理方法同傳統(tǒng)的工藝比較,具有凈化效率高、無二次污染以及工作本錢低一級***勢。
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