voc催化燃燒設(shè)備工作原理

voc催化燃燒設(shè)備工作原理,催化燃燒廢氣凈化裝置,首先廢氣經(jīng)干式過(guò)濾器去除部分粉塵、顆粒物,然后將符合吸附條件的有機(jī)廢氣送入活性炭吸附箱進(jìn)行吸附凈化,凈化后的潔凈氣體由主排風(fēng)機(jī)排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當(dāng)活性炭吸附飽和后通過(guò)控制閥門切換至催化燃燒脫附狀態(tài);脫附再生系統(tǒng)采用在線脫附再生,即吸附過(guò)程為連續(xù)式處理工藝,在備用吸附裝置投入使用同時(shí),飽和吸附箱則進(jìn)行脫附工作,脫附后活性炭箱預(yù)備至下次循環(huán)使用。
催化燃燒用催化劑
由于有機(jī)物催化燃燒的催化劑分為貴金屬(以鉑、鈀為主)和賤金屬催化劑。貴金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體,將載體做成帶、片、丸、絲等形狀,采用化學(xué)鍍或電鍍的方法,將鉑、鈀等貴金屬沉積其上,然后做成便于裝卸的催化劑構(gòu)件。由氧化鋁作載體的貴金屬催化劑,一般是以陶瓷結(jié)構(gòu)作
為支架,在陶瓷結(jié)構(gòu)上涂覆一層僅有0.13mm的α-氧化鋁薄層,而活性組分鉑、鈀就以微晶狀態(tài)沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中。
催化燃燒裝置裝有溫度探頭及補(bǔ)冷閥,當(dāng)爐體催化室反應(yīng)溫度超過(guò)設(shè)定上限時(shí),開(kāi)啟補(bǔ)冷閥對(duì)進(jìn)氣源進(jìn)行稀釋,保護(hù)設(shè)備延長(zhǎng)使用壽命,防止意外發(fā)生。
本裝置的主體結(jié)構(gòu)由凈化裝置主機(jī)、引風(fēng)機(jī)及電器控制元件組成。凈化裝置主機(jī)是由v換熱器、預(yù)熱室、催化床、阻火器等整體結(jié)構(gòu),爐體周邊整體保溫,保溫層厚100mm,爐體外表溫度≤環(huán)境溫度+30℃。

主要部件說(shuō)明
1)?阻火器
將設(shè)備和廢氣源之間的危險(xiǎn)阻隔開(kāi)來(lái),保證處理設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間的安全,同時(shí)除去廢氣源中的粉塵。結(jié)構(gòu)為波紋網(wǎng)型,參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造;更換快捷,清理方便。是本設(shè)備中安全設(shè)施之一。
2)?熱交換器
將有機(jī)氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換,置換熱能,提高廢氣源的溫度。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí),通過(guò)熱交換器的作用,可以保證設(shè)備在無(wú)運(yùn)行功率的狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn),是催化凈化裝置中對(duì)廢氣源進(jìn)行第一次溫度提升的裝置,也是設(shè)備中節(jié)能設(shè)施之一;通過(guò)熱交換器內(nèi)部對(duì)氣流的合理控制,使交換器的效率保證在60%以上。結(jié)構(gòu)采用冷軋鋼板制,合理的布置,使冷熱氣流全面接觸進(jìn)行能量置換。
3)?預(yù)熱室
廢氣源在進(jìn)入催化燃燒室之前,經(jīng)溫度檢測(cè)儀檢測(cè)溫度達(dá)不到催化反應(yīng)的條件,由布置在預(yù)熱室內(nèi)的電加熱系統(tǒng)進(jìn)行溫度的第二次提升;電加熱元件為紅外線加熱管,由固定絕緣板固定,維護(hù)更換十分方便。
4)?催化反應(yīng)室
達(dá)到溫度條件的有機(jī)廢氣源進(jìn)入第一級(jí)催化反應(yīng)室;第一催化反應(yīng)室采用抽屜式,內(nèi)裝催化劑,中間分插電加熱元件,利用紅外線輻射原理,使催化劑溫度達(dá)到反應(yīng)溫度,使部份有機(jī)物進(jìn)行分解,釋放出能量,直接使廢氣溫度提升,是本設(shè)備設(shè)計(jì)的第三溫度提升處,也叫催化升溫;溫度提升后的有機(jī)氣體進(jìn)入催化固定床,內(nèi)置蜂窩狀催化劑,滿足反應(yīng)條件的有機(jī)氣體在此完全分解,廢氣變成潔凈氣體。本設(shè)施為催化凈化裝置的心臟。
5)?引風(fēng)機(jī)
選用國(guó)內(nèi)名牌優(yōu)質(zhì)通用風(fēng)機(jī),耐高溫低轉(zhuǎn)速,沒(méi)有二次污染。是整個(gè)裝置氣流運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源。配置減振臺(tái)座及減振器。
6)?控制系統(tǒng)
監(jiān)控所有動(dòng)力點(diǎn)起動(dòng)、停止、故障,反映整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣體的升溫、氣體分解狀況,對(duì)設(shè)備整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全方位安全動(dòng)力保護(hù);可以根據(jù)廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。主要控制元件選用進(jìn)口產(chǎn)品。保證設(shè)備的良好運(yùn)行、安全性及使用壽命。
催化燃燒系統(tǒng)配置,廢氣的吸附濃縮主要利用的是活性炭的吸附作用。設(shè)備由幾套活性炭吸附箱組成,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)先打開(kāi)第一套活性炭吸附箱,將工業(yè)廢氣進(jìn)行吸附濃縮,第一套活性炭吸附飽和后,再打開(kāi)第二套活性炭吸附箱進(jìn)行與第一套活性炭吸附箱類似的吸附過(guò)程,在第二套活性炭吸附箱工作的同時(shí),第一套活性炭吸附箱發(fā)生解吸。依此類推,系統(tǒng)里的活性炭吸附箱循環(huán)的進(jìn)行著吸附和解吸的過(guò)程,解吸后的工業(yè)廢氣進(jìn)入催化燃燒設(shè)備,最終廢氣被氧化分解成無(wú)毒無(wú)害的小分子化合物,達(dá)標(biāo)排放。
催化燃燒設(shè)備主要由換熱器、催化床、電加熱器、燃燒室、蓄熱體等幾大部件組成。加熱管首先加熱催化燃燒設(shè)備,通過(guò)風(fēng)機(jī)的作用,提供活性炭解吸所用的溫度(80~120℃),解吸后的有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒設(shè)備內(nèi)部,在燃燒室通過(guò)催化床的作用,在250~350℃溫度下對(duì)廢氣進(jìn)行氧化分解,分解成小分子化合物,例如水和二氧化碳。通過(guò)換熱器將達(dá)標(biāo)后的氣體熱量回收利用,達(dá)到節(jié)能的目的。
催化燃燒法幾乎適用于所有排放烴類苯類等等臭味化合物的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程,如:涂裝、印刷、機(jī)電、家電、制鞋、塑料、化工行業(yè)、有機(jī)化學(xué)品合成、合成制藥、合成樹(shù)脂、汽車、摩托車、“三苯”廢氣、自行車行業(yè)、機(jī)械、船舶、家電、家具、建材等行業(yè)等生產(chǎn)工藝過(guò)程中的廢氣處理,催化燃燒適用不同濃度、不同風(fēng)量廢氣處理。

催化燃燒系統(tǒng)配置通常需要依據(jù)處理廢氣的溫度來(lái)定,因?yàn)闇囟鹊牟煌瑢?duì)材質(zhì)的選擇會(huì)有不同。比如說(shuō)溫度較高的廢氣處理,建議選擇304不銹鋼材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,因廢氣溫度和廢氣屬性會(huì)對(duì)設(shè)備形成化學(xué)反應(yīng)及腐蝕性。
反之,如果處理的廢氣溫度不高,對(duì)于壽命要求或者預(yù)算略低,需耐酸堿的廢氣處理,建議選擇201材質(zhì),價(jià)格上稍微比304不銹鋼材質(zhì)的低一些,性價(jià)比相對(duì)較好,是304不銹鋼的替代材料。
如果企業(yè)對(duì)預(yù)算要求比較嚴(yán)格,而且屬于臨時(shí)過(guò)渡性投入的話,建議選擇鍍鋅板材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,相對(duì)價(jià)格比304不銹鋼催化燃燒設(shè)備和201的催化燃燒設(shè)備的價(jià)格低很多,性能略差些。主要原因在于他們?cè)牧铣杀静町愝^大,還有人工加工成本和時(shí)間成本。
本裝置是采用廢氣先進(jìn)入噴淋塔過(guò)濾——干式過(guò)濾—-蜂窩活性碳吸附—脫附再生——催化燃燒的工藝流程而設(shè)計(jì)的,采取多氣路工作方式,由3個(gè)活性炭吸附器,1臺(tái)初級(jí)過(guò)濾器,1臺(tái)催化燃燒器(輔之低壓風(fēng)機(jī)、閥門等構(gòu)成)。其工作流程是:將噴漆廢氣經(jīng)噴淋塔預(yù)處理,再經(jīng)干式過(guò)濾器除去顆粒狀物質(zhì)或水霧以后,送入活性炭吸附器吸附,吸附后的尾氣15米高空排放。蜂窩狀活性炭當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附操作,然后用催化燃燒以后的熱空氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使其再生。在解吸脫附時(shí),本吸附箱停止工作。脫附后的有機(jī)物已被濃縮(濃度較原來(lái)提高幾十倍,達(dá)2000PPM以上),并送催化燃燒器催化為CO2與H2O排出。
當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000PPM以上時(shí),催化床內(nèi)可維持自然,不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排往大氣,一部分送往吸附床,用于活性炭的脫附再生。這樣可以滿足燃燒和脫附所需熱能,大大節(jié)省能耗,它既適合于連續(xù)工作,也適合于間斷情況下使用。
當(dāng)某個(gè)吸附器吸附飽和需要脫附再生時(shí),有PLC程序自動(dòng)切換到脫附工作狀態(tài),該吸附器進(jìn)行脫附工作。這樣,可以保證由于生產(chǎn)需要的連續(xù)性。單臺(tái)吸附器每次脫付需要4小時(shí)左右。每次脫附利用生產(chǎn)間隙完成。
