催化燃燒技術處理VOCs噴漆廢氣技術說明
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2020-11-17 10:15
催化燃燒技術處理VOCs噴漆廢氣技術說明
噴漆工位漆霧廢氣經(jīng)干式噴漆柜處理后,固體顆粒殘留很少一部分,相對潔凈的有機廢氣再經(jīng)催化燃燒前處理吸附,然后進入吸附單元進行吸附和濃縮,基本達到飽和狀態(tài)后對吸附單元進行加熱來脫附有機廢氣,吸附單元的活性炭因此也可實現(xiàn)再生。脫附出來的廢氣進入催化氧化床進行燃燒,由于催化劑的作用,燃燒過程低溫、快速、無焰,廢氣因而得到凈化。燃燒產(chǎn)生的熱氣體可進行回收循環(huán)使用,再次回用于脫附環(huán)節(jié)和燃燒氧化過程。該處理方法具體流程包括預處理、吸附、脫附-催化燃燒三個過程。
1、預處理
涂裝過程少量油漆被廢氣帶走,經(jīng)空氣冷凝形成漆霧粉塵。這些粉塵具有粒徑小、廢氣中含量少等***點,***部分在10um以下,若這些廢氣直接進入活性炭進行吸附,將導致活性炭微孔堵塞,***終將導致活性炭失活。因此,廢氣必須經(jīng)過過濾處理才能進入后續(xù)吸附階段。
2、吸附裝置(吸附單元)
吸附單元的核心是活性炭,采用的是碘值900—1200的***質(zhì)防水活性炭,從而保證了吸附單元的穩(wěn)定性。
經(jīng)過預處理后的有機廢氣,在風機的作用下引入吸附單元,將其均勻的分布在活性炭的表面,依靠活性炭復雜的內(nèi)部結構體系及超強***的表面積,活性炭將有機廢氣吸附在其表面,此過程耗時較少,但時間越長吸附越徹底(設計風速不超過0.8m/s)。并且兩者之間不會發(fā)生化學反應,有機廢氣由此而達到凈化的效果。凈化后的潔凈氣體可達到相關***氣污染物排放法律標準。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)設有多套吸附單元,其中一套用于脫附,其余用于吸附,多臺吸附單元輪流工作,有plc自動控制切換。
3、脫附-催化燃燒
催化燃燒法是利用催化劑做中間體,使有機氣體在較低的溫度下,變成無害的水和二氧化碳氣體,即:
CnHm+(n+1/4m)O2催化劑200~300℃nCO2+1/2mH2O
當吸附單元的活性炭吸附至飽和的程度后,該吸附單元切換為脫附單元,脫附需要外加熱量,加熱裝置設在燃燒爐內(nèi),將其開啟后同時預熱催化劑,燃燒爐達到設定溫度后將熱空氣引入脫附床,有機廢氣在加熱作用下從活性炭表面解吸出來。由于溫度會使活性炭內(nèi)部結構會變化,所以在吸附脫附單元都設置熱電偶溫度傳感器,溫度偏高時及時調(diào)節(jié)補冷風系統(tǒng),即能保證******的脫附效果,又給活性炭提供一個安全的工作環(huán)境,即使溫度傳感器發(fā)生異常,吸附單元還設置有物理消防設施。
高濃度的有機廢氣在脫附風機作用下進入燃燒爐,在貴金屬鉑合金的催化作用下,燃燒分解為水和二氧化碳,廢氣由此而得到凈化。該燃燒過程低溫、快速、無焰,并伴隨產(chǎn)生***量的熱量,可再次回用于有機廢氣的脫附過程和燃燒氧化過程,因此能夠顯著的減少能源消耗成本。
當有機廢氣濃度較***時,燃燒產(chǎn)生的熱量過多會導致催化氧化床溫度過高,影響整套廢氣治理系統(tǒng)的安全性,因此系統(tǒng)配有冷空氣補充裝置引入新鮮空氣來降低反應溫度,保證設備的安全性。
4、活性炭吸附凈化裝置
吸附箱采用碳鋼制作,表面涂裝,內(nèi)部裝有一定量的活性炭,并設置高溫檢測裝置,當含有機物的廢氣經(jīng)風機的作用,經(jīng)過活性炭吸附層(整齊堆放),有機物質(zhì)被活性炭***有的作用力截留在其內(nèi)部,潔凈氣體排出;經(jīng)過一段時間后,活性炭達到飽和狀態(tài)時,停止吸附,此時有機物已被濃縮在活性炭內(nèi)。
1、吸附箱體外殼采用Q235 t=2mm鋼板制成,外部連續(xù)焊接,無氣泡、夾渣等現(xiàn)象,整體美觀;
2、內(nèi)部循環(huán)管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作,折邊卡口連接,整體美觀,密封性能***,法蘭采用螺栓連接;
3、廢氣收集管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作,折邊卡口連接,整體美觀,密封性能***,法蘭采用螺栓連接(貴方風機出口至我公司處理設備之間);
4、蜂窩狀活性炭性能參數(shù)。
5、催化燃燒裝置
催化燃燒爐內(nèi)部主要由高效換熱器、不銹鋼爐膛、隔離式加熱器以及裝載有催化劑的催化燃燒室等組成,爐體外部包裹隔熱棉保溫,外部結構由Q235碳鋼板制作。
有機廢氣燃燒溫度如果超過800℃,廢氣將會完全分解成CO2和H2O,但是在高溫狀態(tài)下,設備容易變形,熱量損耗高,設備損耗***。在使用貴金屬鉑和鈀做為催化劑,在催化劑參與反應時,能夠?qū)⒂袡C廢氣催化氧化反應溫度從800℃降低到250℃左右,同時發(fā)出***量熱能。陶瓷蜂窩狀載體催化劑性能參數(shù)見表5.7所示。
先打開催化燃燒床電加熱器加熱氣流送入活性炭吸附床,脫附出來的有機溶劑再經(jīng)加熱室中加熱,逐步上升到250~300℃的反應溫度,再進入催化燃燒室,于催化劑的作用下,有機廢氣氧化分解并釋放***量熱,在理想條件下催化反應溫度可達到500~550℃,熱氣流過上層的熱交換器將熱量釋放給剛進入催化床的脫附氣流,使其達到催化反應溫度,這時可以關閉電加熱裝置,實現(xiàn)熱平衡,節(jié)約了能源。
燃燒爐內(nèi)部裝有溫控探頭、***部有專用防爆口。當燃燒爐內(nèi)溫度超高時,防爆口能自動破裂,并將氣體泄壓,同時會補冷風降溫,維護車間生產(chǎn)設備安全。