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揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)一般是指在常溫常壓下飽和蒸氣壓大于70Pa、沸點(diǎn)小于260℃的有機(jī)化合物的總稱,包括脂肪烴、芳香烴、含鹵烴類、含氧烴類、含氮烴和含硫烴類等,主要來源于石化、制藥、精細(xì)化工、印刷、噴漆、機(jī)動車等行業(yè)。
催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機(jī)廢氣及惡臭氣體。對于有機(jī)化工、涂料、絕緣材料等行業(yè)排的低濃度、多成分、又沒有回收價(jià)值的廢氣,采用吸附一催化燃燒法的處理效果更好。用催化燃燒法處理有機(jī)廢氣的凈化率一般都在以上,終產(chǎn)物為無害的和,因此無二次污染問題。此外,由于溫度低,能大量減少NOX的生成。
一、催化燃燒基本原理
催化燃燒是典型的氣—固相催化反應(yīng),實(shí)質(zhì)是利用催化劑的深度催化氧化活性將有機(jī)物質(zhì)(VOCs等)在燃點(diǎn)以下的溫度(200-400℃)與氧氣反應(yīng)生成CO2、N2和H2O(反應(yīng)在固體催化劑表面進(jìn)行,吸附作用使有機(jī)分子富集而提高了反應(yīng)速率;催化劑降低了反應(yīng)的活化能,使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度下進(jìn)行無焰燃燒)。
二、催化燃燒的工藝流程
根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式,催化燃燒工藝流程可分為預(yù)熱式、自身熱平衡和吸附-催化燃燒三種。
1、預(yù)熱式
當(dāng)有機(jī)廢氣溫度(100℃以下)和濃度較低時(shí),在進(jìn)入反應(yīng)器前,先在預(yù)熱室加熱升溫,燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與未處理廢氣進(jìn)行熱交換,以回收部分熱量。
2、自身熱平衡
當(dāng)有機(jī)廢氣溫度高于起燃溫度且有機(jī)物含量也高時(shí)通過熱交換器回收部分凈化氣體產(chǎn)生的熱量,不需補(bǔ)充熱量,只需設(shè)置用于起燃的電加熱器。
3、吸附-催化燃燒
當(dāng)有機(jī)廢氣流量大、濃度低、溫度低,采用催化燃燒還需耗大量燃料時(shí)??上炔捎梦绞侄螌⒂袡C(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮,然后再經(jīng)熱空氣吹掃,使有機(jī)廢氣脫附出來,成為濃縮的高濃度有機(jī)廢氣,再將其進(jìn)行催化燃燒。濃縮有機(jī)廢氣可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn),無需外界補(bǔ)充熱源。
應(yīng)用范圍及產(chǎn)品描述:
活性炭吸附蒸汽脫附裝置:系統(tǒng)分為兩個(gè)部分:一是吸附,二是脫附再生。1、吸附過程廢氣經(jīng)過干式濾器后,進(jìn)入吸附罐頂部,經(jīng)過罐內(nèi)活性炭吸附后,除去有害成分,符合排放標(biāo)準(zhǔn)的凈化氣體從罐底排出,經(jīng)風(fēng)機(jī)排放到室外。2、脫附再生過程活性炭使用一段時(shí)間吸附了一定量的溶劑后,使其再生。再生時(shí)用蒸汽自塔底部噴入,把活性炭中的吸附劑的溶劑蒸出。在經(jīng)過冷凝器冷凝液體,進(jìn)入分離筒,分離回收,殘液進(jìn)入氣筒,經(jīng)過曝氣后排出。
活性炭吸附蒸汽脫附冷凝回收裝置:吸附脫附冷凝回收設(shè)備處理過程可分為三個(gè)階段:
一階段:用顆粒狀或者纖維狀的活性炭來充分吸附廢氣中 有機(jī)成分的分子,當(dāng)吸附到一定的飽和度時(shí)即停止吸附;
二階段:開始時(shí)是利用飽和低壓水蒸氣去加熱吸附飽和的活性炭,將被吸附的有機(jī)成分氣化而從活性炭中脫附逸出?;謴?fù)活性的活性炭即可以重新吸附有機(jī)成分的氣體分子;
三階段:對脫附出來的有機(jī)成分的氣體進(jìn)行冷凝,使其液化,與水自動分層后回用。熱穩(wěn)定性好。由于廢氣的溫度隨時(shí)變化,如果催化劑不能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化,催化劑的性能就會下降,凈化效率就會降低。因此,催化劑必須具備適應(yīng)一定范圍內(nèi)的溫度變化,不產(chǎn)生氮氧化物(NOX)等二次污染物;上述再生溫度為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的再生溫度,高溫耐熱規(guī)格(特殊規(guī)格)的話,再生溫度可以達(dá)到300℃。 400-600mm厚吸附轉(zhuǎn)輪。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
1、操作方便:設(shè)備工作時(shí),實(shí)現(xiàn)自動控制。
2、能耗低:設(shè)備啟動,僅需15~30分鐘升溫至起燃溫度,加熱完成后只有風(fēng)機(jī)工作時(shí)耗電。
3、催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金催化劑,阻力小,活性高。
4、余熱回用:余熱用于預(yù)熱將被處理的廢氣,降低整個(gè)主機(jī)的消耗功率;也可作其它方面的熱源(可返回烘道加熱也可作為散熱器等熱源)。
5、安全可靠:設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)警系統(tǒng)及先進(jìn)的自動檢測系統(tǒng)。
6、占地面積?。簝H為同行業(yè)同類產(chǎn)品的70%~80%,且設(shè)備基礎(chǔ)無特殊要求。
7、催化劑使用壽命:8000~13000小時(shí)。