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附濃縮-催化燃燒技術(shù)針對(duì)電子、包裝印刷、化工、制漆、噴漆、制鞋、箱包及家具制造業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生的有機(jī)廢氣污染進(jìn)行專項(xiàng)治理,采用先進(jìn)技術(shù)、精良工藝及現(xiàn)代化設(shè)備實(shí)施,解決了大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣在治理技術(shù)上存在的難題。處理風(fēng)量從每小時(shí)幾千到幾十萬(wàn)立方米。
原理簡(jiǎn)介
吸附濃縮-催化燃燒有機(jī)廢氣處理工藝,采用阻力小的蜂窩活性炭為VOCs吸附材料,將廢氣中的VOCs吸附達(dá)標(biāo)排放。脫附濃縮的VOCs經(jīng)催化低溫燃燒,轉(zhuǎn)化為潔凈的CO2和H2O ,達(dá)標(biāo)排放。吸附床一般配置兩臺(tái)以上,交替吸脫附,當(dāng)一臺(tái)吸附床吸附的VOCs達(dá)到飽和吸附量時(shí),轉(zhuǎn)入脫附再生工序;同時(shí),另一臺(tái)吸附床轉(zhuǎn)入吸附凈化工序。脫附是通過將小風(fēng)量催化燃燒放熱后的煙氣(約吸附風(fēng)量的1/10)引入待脫附的吸附床,使吸附的VOCs以高濃度脫附下來(lái),隨后進(jìn)入催化燃燒室進(jìn)行低溫?zé)o焰式催化燃燒,燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O。濃縮后的VOCs催化燃燒放熱足以維持自身催化反應(yīng),運(yùn)行以后不需額外提供能量,節(jié)能顯著。蜂窩活性炭顯著特點(diǎn)是阻力低,因此非常適合于大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的處理。
吸附-催化氧化裝置
該廢氣處理工藝通過控制,可使脫附氣中的VOCs濃度較吸附濃縮前提高10倍以上,且低于25%LEL。通過以上兩種凈化工藝的組合,使大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣變?yōu)樾★L(fēng)量、高濃度廢氣處理。催化效率達(dá)99%以上,保證了VOCs達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)VOCs燃燒熱能得到充分利用,具有環(huán)保、高效、處理費(fèi)用低等特點(diǎn)。
催化燃燒工藝流程
根據(jù)廢氣燃燒的熱量平衡,催化燃燒工藝流程可分為3種。
(1)預(yù)熱式。有機(jī)廢氣溫度和濃度都較低,熱量不能自給,因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(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。該工藝通常采用或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。
(2)自身熱平衡式。當(dāng)有機(jī)廢氣排出時(shí)溫度高于起燃溫度(350℃左右)且有機(jī)物含量較高時(shí),熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量,在正常操作下能夠維持熱平衡,無(wú)需補(bǔ)充熱量,通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)使用。
(3)吸附濃縮 催化燃燒。當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低,采用催化燃燒需耗大量燃料時(shí),可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮,然后通過熱空氣吹掃,使有機(jī)廢氣脫附濃縮成為高濃度有機(jī)廢氣(可濃縮10倍以上),再進(jìn)行催化燃燒。
此時(shí),不需要補(bǔ)充熱源,就可維持正常運(yùn)行。對(duì)于有機(jī)廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于: (1) 燃燒過程的放熱量,即廢氣中可燃物的種類和濃度;
(2) 起燃溫度,即有機(jī)組分的性質(zhì)及催化劑活性;
(3) 熱回收率等。
當(dāng)回收熱量超過預(yù)熱所需熱量時(shí),可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)需外界補(bǔ)充熱源,這是的催化燃燒的應(yīng)用。
沸石分子篩轉(zhuǎn)輪吸附濃縮
沸石是一種晶體結(jié)構(gòu)的礦石,而我們用到的沸石分子篩就屬于沸石的化合物。
沸石分子篩轉(zhuǎn)輪分為三部分:吸附區(qū)、脫附區(qū)和冷卻區(qū),每個(gè)部分都是由耐熱、耐溶劑的密封材料分隔開來(lái)。沸石轉(zhuǎn)輪可以在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),同步進(jìn)行吸附脫附冷卻。
VOCs通過前端的過濾器進(jìn)行初步過濾后,到沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)(吸附區(qū)面積為S1)有機(jī)廢氣中VOCs被沸石分子篩吸附除去,有機(jī)廢氣被凈化后從沸石分子篩轉(zhuǎn)輪直接排出,通過煙囪進(jìn)入空氣。
吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs,在脫附區(qū)經(jīng)過約200℃小風(fēng)量的熱風(fēng)處理而被脫附、濃縮,濃縮倍數(shù)一般為5~25倍。濃縮倍數(shù)n=吸附面積*吸附速度/脫附面積/脫附速度。
脫附后的沸石轉(zhuǎn)輪在冷卻區(qū)被冷卻。經(jīng)過冷卻區(qū)的空氣,經(jīng)過加熱后作為再生空氣使用,達(dá)到節(jié)能的效果。以程反復(fù)循環(huán),達(dá)到廢氣凈化的目的。
催化燃燒
催化氧化燃燒利用轉(zhuǎn)輪經(jīng)過脫附區(qū)后,VOCs 進(jìn)入脫附管路,經(jīng)過脫附風(fēng)機(jī)進(jìn)入換熱器換熱,催化燃燒產(chǎn)生的部分熱量經(jīng)過換熱被VOCs重新帶入催化燃燒器內(nèi),加熱升溫進(jìn)行催化劑催化處理,催化燃燒技術(shù)可以在較低溫度(300℃~500℃)下實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs95%以上凈化效率,完全反應(yīng)后生成CO2和H2O,同時(shí)放出大量熱,產(chǎn)生的熱量一部分通過混合罐進(jìn)入轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)對(duì)吸附在轉(zhuǎn)輪上的VOCs進(jìn)行脫附;一部分進(jìn)入換熱器換熱,換熱后的部分熱量通過煙囪排出,另一部分被經(jīng)過換熱器的VOCs重新帶入催化燃燒器。反復(fù)循環(huán)利用,可以的降低能量損耗,同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢氣自我催化分解的效果。