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VOCs废气治理活性炭吸附脱附催化燃烧技术特点

文章出处:未知 人气:发表时间:2019-12-09
       我国VOCs废气治理行业发展较晚,技术基础相对薄弱。广东大辰小编通过综合对比各类废气治理技术,结合国内废气处理行业生产特点,给大家带来活性炭吸附浓缩催化燃烧装置深度处理新技术,能够满足现行业排放要求。活性炭吸附脱附催化燃烧设备是在催化剂的存在下,废气中可燃组分能在较低的温度下进行燃烧反应,这种方法能节约燃料的预热,提高反应速度,减少反应器的容积,提高一种或几种反应物与另一种或几种反应物的相对转化率。


活性炭吸附脱附催化燃烧设备工作原理:
        活性炭吸附与脱附催化燃烧可以将工厂车间作业时产生的刺激性等有害气体等废气加以收集后,利用活性炭吸附塔将废气处理至符合空气污染物排放标准后再排放至大气中,可以避免造成对环境与人员的危害。活性炭吸附与脱附燃烧的基本原理是先将有机废气先通过干式过滤,将废气中颗粒状污染物截留去除,然后进入吸附床吸附,利用具有大比表面积的蜂窝状活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面。活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和,启动系统的脱附----催化燃烧过程,通过热气流将原来已经吸附在活性炭的表面的有机溶剂脱附出来。催化燃烧法属于热力破坏法。其机理是氧化和热裂解、热分解废气中的有机成分,使其转化成的CO2和H2O和水蒸气等无害物质,并放出热量,反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附加热气流中,当脱附达到一定程度时放热跟脱附加热达到平衡,系统在不外加热的情况下完成脱附现生过程。催化燃烧技术为污染物的治理提供了 的经济解决办法,有机废气采用催化燃烧处理具有净化效率高、能耗低、无二次污染等优点。催化燃烧的净化效率一般都在97%以上,是高浓度、小流量有机废气净化的技术。

活性炭吸附脱附催化燃烧设备特点:
1、采用催化燃烧工艺净化有机废气,可同时去除多种有机污染物,具有工艺流程简单、设备紧凑、运行可靠等优点;
2、采用电加热/燃油(气)加热启动,具有方便、运行费用低的优点;
3、工艺具有多重保护措施,确保系统的运行;
4、整个过程无废水产生,净化过程不产生二次污染;
5、具有净化效率高,一般均可达97%以上;
6、本工艺和设备可广泛用于各行业中产生的高浓度有机废气的净化处理,可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醛类、醚类和烷烃类等。

催化燃烧装置系统组成及控制

1、催化燃烧系统
主要由催化燃烧床(由电加热室、催化室和热交换器组成)、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、保温管道组成。主要功能是利用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气,使其中的有机废气在催化剂的作用下于280-300℃左右转化为CO2和H2O并释放出大量热量。热量通过热交换器对热量再利用。

2、控制系统
主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成,功能是:控制工作过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求,控制电加热器启动和停止,控制和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度。设备运行过程中异常情况的报警和自动停机。与总控制系统互给信号,实现互动连接。






适用场合:
本工艺和设备可广泛用于石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家俱、家电、印刷等行业中产生的低浓度有机废气的净化处理,可处理的有机物质种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醚类和烷烃类等
 
 
 
       催化燃烧装置是仰仗催化剂在低温下(200~400℃)下,结束对有机物的彻底氧化,因而,能耗少,操作简练,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料出产等作业运用较广,已有不少定型设备可供选用。催化燃烧装置是现在办理有机废气十分合理的方法。
 
催化原理及设备组成

 
(1)催化剂来说,催化剂是一种能行进化学反应速率,控制反应方向,在反应前后本身的化学性质不发作改动的物质。
 
(2)催化作用机理,催化作用的机理是一个很凌乱的问题,这儿仅做简介。在一个化学反应过程中,催化剂的参与并不能改动原有的化学平衡,所改动的仅是化学反应的速度,而在反应前后,催化剂本身的性质并不发作改动。那么,催化剂是怎样加快了反应速度呢了已然反应前后催化剂不发作改动,那么催化剂毕竟参与了反应没有?实际上,催化剂本身参与了反应,正是由于它的参与,使反应改动了原有的途径,使反应的活化能下降,然后加快了反应速度。例如反应A+B→C是通过中心活性结合物(AB)过渡而成的,即:
 
A+B→[AB]→C
 
其反应速度较慢。当参与催化剂K后,反应从一条很简单进行的途径结束:
 
A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K
 
中心不再需求[AB]向C的过渡,然后加快了反应速度,而催化剂并未改动性质。
 
(3)催化燃烧设备的工艺组成不同的排放场合和不同的废气,有不同的工艺流程。但不论采用哪种工艺流程,都由如下工艺单元组成。
 
①废气预处理,为了防止催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前有必要进行预处理,以除掉废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。
 
②预热设备,预热设备包含废气预热设备和催化剂燃烧器预热设备。由于催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,有必要使废气和床层的温度抵达起燃温度才调进行催化燃烧,因而,有必要设置预热设备。但关于排出的废气本身温度就较高的场合,如橡胶、漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热设备。
 
预热设备加热后的热气可选用换热器和床层内布管的方法。预热器的热源可选用烟道气或电加热,现在选用电加热较多。当催化反应初步后,可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合,还应设置废热回收设备,以节省动力。
 
预热废气的热源温度一般都逾越催化剂的活性温度。为保护催化剂,加热设备应与催化燃烧设备坚持必定距离,这样还能使废气温度分布均匀。
 
从需求预热这一点启航,催化燃烧法最适用于连续排气的净化,若间歇排气,不只每次预热需求耗能,反应热也无法回收运用,会构成很大的动力浪费,在规划和选择时应留神这一点。
 
③催化燃烧设备,一般选用固定床催化反应器。反应器的规划按规范进行,应便于操作,修补便当,便于装卸催化剂。
 
在进行催化燃烧的工艺规划时,应根据详细情况,关于处理气量较大的场合,规划成分建式流程,即预热器、反应器独立装设,其间用管道联接。关于处理气量小的场合,可选用催化燃烧炉,把预热与反应组合在一起,但要留神预热段与反应段间的距离。
 
在有机物废气的催化燃烧中,所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆破,安全问题十分重要。因而,一方面有必要控制有机物与空气的混合比,使之在爆破下限;另一方面,催化燃烧系统应设监测报警设备和有防爆方法。
 
 
 
技术特点:
1、起燃温度低,节省能源有机废气催化燃烧与直接燃烧相比,具有起燃温度低、能耗低的显著特点。催化燃烧达到起燃温度后便无需外界供热。
 
2、适用范围广催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于有机化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、无回收价值的废气,采用吸附-催化燃烧法的处理效果更好。
 
3、该工艺采用吸附-脱附-催化燃烧组合工艺。整个系统实现了净化过程闭环操作,有机物废气净化率一般都在95%以上,最终产物为无害的CO2和H2O(其他原子有机化合物还有其他燃烧产物),且由于燃烧温度低,能大量减少NOX的生成。处理彻底,无二次污染。
 
4、该系统组合紧凑,充分利用热源,节省设备投资和操作费用。首先在催化燃烧阶段不需要外加热源就可以分解为水和二氧化碳。其次该工艺设备在运行过程中最大限度地利用了有机废气中有机成分的热值。


 

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