活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備如何處理廢氣
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備主要用于凈化廢氣，主要采用吸附-脫附工藝。該設(shè)備結(jié)合在線吸附和節(jié)能燃燒兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，一個(gè)催化燃燒爐和多個(gè)活性炭吸附床交替使用。
該裝置工作時(shí)，有機(jī)廢氣通過(guò)預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)入活性炭吸附箱進(jìn)行吸附，當(dāng)達(dá)到飽和時(shí)，啟動(dòng)加熱裝置，將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)，使脫附的活性炭重新保持活性；脫附后的有機(jī)物已經(jīng)濃縮到幾倍，然后送到催化燃燒爐氧化分解成二氧化碳和水蒸氣。
即使是同樣的物質(zhì)，由于風(fēng)量和濃度不同，所需的技術(shù)路線也不同。目前，揮發(fā)性有機(jī)化合物的處理方法有幾十種，揮發(fā)性有機(jī)化合物的末端處理技術(shù)包括兩***類。***類是非破壞性方法，即采用物理方法回收VOCs***二類是通過(guò)生化反應(yīng)將VOCs氧化分解成無(wú)毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體方法，前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃燒法。后者包括生物法、膜技術(shù)、光催化降解和等離子體技術(shù)。
活性炭吸附濃縮催化燃燒廢氣處理裝置不僅可以回收碳，而且節(jié)能省電。當(dāng)裝置運(yùn)行時(shí)，如果有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000PPm以上，有機(jī)廢氣可以在催化床內(nèi)保持自燃，無(wú)需外部加熱。這樣一部分氣體排出，另一部分連續(xù)送到活性炭吸附床進(jìn)行脫附，既能滿足燃燒，又能保證吸附所需的熱能，從而達(dá)到省電節(jié)能的目的。
實(shí)踐證明，活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置對(duì)廢氣的凈化效率高達(dá)99%，不僅能有效凈化有機(jī)廢氣，而且實(shí)現(xiàn)了微廢物零排放、一次性投資和長(zhǎng)期回報(bào)。在環(huán)保行業(yè)，這款設(shè)備已經(jīng)成為熱點(diǎn)，被***家廣泛使用。
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
它是根據(jù)吸附(高效)和催化燃燒(節(jié)能)兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)的，即吸附濃縮-催化燃燒法。該裝置由預(yù)處理裝置、活性炭吸附脫附裝置、催化燃燒裝置、電力控制系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)組成。其工作原理是依靠貴金屬催化劑的作用，有機(jī)廢氣中的可燃性可以在較低的溫度下被氧化分解凈化。
催化燃燒法在催化劑的作用下，在200~400℃的低溫下將揮發(fā)性有機(jī)化合物分解為CO2和H2O，是凈化烴類廢氣和消除惡臭的有效手段之一。RCO技術(shù)已經(jīng)成為VOCs控制的主流技術(shù)。但關(guān)鍵問(wèn)題在于如何提高催化劑的活性和穩(wěn)定性，提高催化劑的適用性，降低催化劑的成本。
活性炭吸附-脫附催化燃燒設(shè)備的工作原理如下:***步是催化劑吸附VOC分子，增加反應(yīng)物濃度；***二步是催化氧化階段，降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率。在催化劑的幫助下，有機(jī)廢氣可以在低起燃溫度下進(jìn)行無(wú)氧燃燒，并分解成CO2和H2O，釋放出***量熱量。與直接燃燒相比，它具有起燃溫度低、能耗低的***點(diǎn)。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后不需要外部供熱，反應(yīng)溫度為200-400℃。
一、催化燃燒催化劑
貴金屬催化劑:
鉑、鈀、銠等貴金屬催化劑是工業(yè)上***成熟、應(yīng)用***廣泛的催化劑。***點(diǎn):活性高，選擇性***。
過(guò)渡金屬氧化物催化劑；
非貴金屬及其氧化物錳、銅、鉻、鎳、鈰、鋯及其氧化物或復(fù)合氧化物催化劑。其主要***點(diǎn)是成本低，制備簡(jiǎn)單，對(duì)某些***殊污染物活性高。目前工業(yè)上已經(jīng)使用了成熟的銅錳氧催化劑，但范圍并不廣。
二、催化劑功能***點(diǎn)
它可以加速化學(xué)反應(yīng)，但不進(jìn)入化學(xué)反應(yīng)本身的測(cè)量。
對(duì)反應(yīng)的選擇性，即催化劑對(duì)反應(yīng)類型、反應(yīng)方向和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)具有選擇性。
它只能加速熱力學(xué)上可能的化學(xué)反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上不可能的化學(xué)反應(yīng)。
它只能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而不能改變化學(xué)平衡的位置。
在不改變化學(xué)平衡的情況下，這意味著在正向有效的催化劑在反向也有效。
三、貴金屬催化劑的組成
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
四、催化劑的組成、結(jié)構(gòu)和失活
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
催化劑失活:
1.中毒失活:含有硫、磷、砷、鹵素?zé)艉椭亟饘俚幕衔飼?huì)與催化劑的活性組分發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑***性失活；
2.窒息失活:低溫下，***量有機(jī)物進(jìn)入催化床層，導(dǎo)致催化劑“窒息”，導(dǎo)致暫時(shí)失活；
3.堵塞、結(jié)焦和失活:粉塵、積碳和高沸點(diǎn)粘性物質(zhì)粘附在催化劑表面，結(jié)焦(催化劑表面的碳質(zhì)沉積物)，覆蓋催化劑的活性部位，導(dǎo)致催化劑功能喪失；
4.燒結(jié)失活:高溫伴隨蒸汽會(huì)造成嚴(yán)重的燒結(jié)和表面積損失，導(dǎo)致催化劑***失活。
五、催化燃燒——應(yīng)用前提
1.當(dāng)廢氣中有***量灰塵和顆粒時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理。
2.廢氣不含硅、砷、重金屬和其他導(dǎo)致催化劑中毒的成分。
3.廢氣中鹵素、硫、磷的濃度不宜過(guò)高。
4.廢氣中不含粘性物質(zhì)。
5.廢氣濃度相對(duì)穩(wěn)定。
六、催化燃燒——應(yīng)用效果
安全性能:
(1)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)設(shè)計(jì)，針對(duì)各種工況設(shè)計(jì)相應(yīng)的對(duì)策。
(2)低溫?zé)o焰燃燒可以降低明火的各種風(fēng)險(xiǎn)。
(3)長(zhǎng)期穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化效率保證了廢氣成分濃度的一致性，并能保證防爆措施的有效性。
高效性能:
(1)定制的催化劑設(shè)計(jì)，合理的催化劑載體選擇，有效的排列結(jié)構(gòu)，可以充分提高催化劑的理論轉(zhuǎn)化效率。
(2)催化轉(zhuǎn)化裝置嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理的氣流分布和適當(dāng)?shù)谋卮胧?，可以充分保證催化床的反應(yīng)溫度，有效保證轉(zhuǎn)化效率的一致性。
七、活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
***內(nèi)外工程上使用的VOCs廢氣催化燃燒工藝主要有再生催化燃燒、熱回收催化燃燒、直接燃燒催化燃燒和吸附濃縮-催化燃燒。
燃燒技術(shù)是一種有效徹底的VOCs控制技術(shù)。催化燃燒技術(shù)和高溫燃燒技術(shù)是***常見的揮發(fā)性有機(jī)化合物燃燒控制技術(shù)，也是目前有效、徹底的揮發(fā)性有機(jī)化合物控制技術(shù)。
無(wú)論是熱燃燒還是催化燃燒，廢氣都需要加熱到相應(yīng)的可燃溫度。如果廢氣中有機(jī)物濃度高，廢氣燃燒后產(chǎn)生的熱量可以維持有機(jī)物分解所需的反應(yīng)溫度，燃燒法是一種經(jīng)濟(jì)可行的方法。當(dāng)廢氣中有機(jī)物濃度較低時(shí)，傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)和高溫燃燒技術(shù)換熱效率較低，需要***量能耗，處理設(shè)備運(yùn)行成本較高。為了提高熱量利用效率，降低設(shè)備運(yùn)行成本，近年來(lái)發(fā)展了蓄熱式熱燃燒技術(shù)(r to)和蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)。RTO和RCO技術(shù)換熱效率高，可以在低VOCs濃度下使用，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。
市面上的活性炭吸附、濃縮、催化燃燒的廢氣處理設(shè)備，可以說(shuō)是魚龍混雜。有人把低端蜂窩活性炭放進(jìn)吸附箱，把低價(jià)催化劑放進(jìn)燃燒爐。設(shè)備看起來(lái)是那樣，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)質(zhì)量***打折扣，輕的功耗低，運(yùn)行成本超高。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成廢氣凈化效率低、排放不合格甚至爆炸等嚴(yán)重后果。所以，當(dāng)你選擇催化燃燒的時(shí)候，一定要睜***眼睛。
實(shí)踐證明，活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置對(duì)廢氣的凈化效率高達(dá)99%，不僅能有效凈化有機(jī)廢氣，而且實(shí)現(xiàn)了微廢物零排放、一次性投資和長(zhǎng)期回報(bào)。在環(huán)保行業(yè)，這款設(shè)備已經(jīng)成為熱點(diǎn)，被***家廣泛使用。
八、催化燃燒廢氣處理設(shè)備主要部件介紹
1.活性炭吸附床；
吸附系統(tǒng)由兩個(gè)吸附床并聯(lián)而成。為了節(jié)省占地面積，兩個(gè)吸附床上下疊放。由于活性炭床在脫附和再生過(guò)程中存在高溫氣體，吸附床采用雙層隔熱措施。
2.催化燃燒裝置:
廢氣采用無(wú)污染、穩(wěn)定的電加熱加熱。電暖房總功率24kw。電加熱管分為兩組，由電控柜自動(dòng)控制。當(dāng)廢氣溫度低于一定溫度(可設(shè)定)時(shí)，電熱管會(huì)自動(dòng)接通電源加熱廢氣。當(dāng)廢氣溫度高于一定溫度(可設(shè)定)時(shí)，電加熱管會(huì)自動(dòng)斷開一個(gè)、兩個(gè)或所有電源，以節(jié)省電能，實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。電熱管選用耐熱耐用的不銹鋼電熱管。
催化燃燒裝置由內(nèi)膽和外殼組成，內(nèi)膽和外殼內(nèi)填充保溫材料，保證爐體外壁溫度在60℃以下，避免燙傷操作人員，節(jié)約能源。襯里和外殼由碳鋼制成。
管狀熱交換器被添加到催化燃燒裝置。當(dāng)燃燒后的高溫氣體通過(guò)換熱器時(shí)，一部分熱能會(huì)被轉(zhuǎn)移到未經(jīng)處理的低溫有機(jī)廢氣中，從而可以充分利用熱能，節(jié)約能源。
催化室中的催化劑為浙江***學(xué)生產(chǎn)的球形顆粒催化劑(KMK-22型)，以氧化鋁為載體，涂有鉑和鈀。
3.活性炭:
吸附活性炭為蜂窩狀活性炭?；钚蕴恳?guī)格:100×100×100蜂窩狀活性炭比表面積***。蜂窩狀活性炭的流體阻力低。蜂窩活性炭對(duì)漆霧不敏感?；钚蕴刻畛淞?活性炭的質(zhì)量和數(shù)量
它決定了廢氣處理設(shè)備的凈化效率，因此需要在保證達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上合理配置活性炭的裝填量。
4.電氣控制系統(tǒng):
電控系統(tǒng)具有手動(dòng)和自動(dòng)控制功能。
手動(dòng)控制時(shí)，各設(shè)備可***立啟動(dòng)；在自動(dòng)控制過(guò)程中，各設(shè)備根據(jù)程序自動(dòng)啟動(dòng)。
該控制系統(tǒng)通過(guò)PLC現(xiàn)場(chǎng)采集各種數(shù)據(jù)和信號(hào)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)畫面顯示等功能。它能提前自動(dòng)判斷，準(zhǔn)確反映故障狀態(tài)、故障時(shí)間及相關(guān)信息，并及時(shí)報(bào)警，故障代碼以文本形式顯示。整個(gè)系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全、高效、低耗地運(yùn)行。
每個(gè)控制電路都配有空氣開關(guān)、保險(xiǎn)絲、熱繼電器等保護(hù)系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
風(fēng)機(jī)電機(jī)有短路和過(guò)載保護(hù)裝置，以確保和延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。
5.通風(fēng)管道、閥門和風(fēng)機(jī)
所有連接管均由碳鋼板制成。
所有管道的管內(nèi)流速應(yīng)控制在10-15m/s。
上述吸附床的吸附進(jìn)(出)氣閥和再生進(jìn)(出)氣閥均為氣動(dòng)閥，氣密性***，開啟靈活，堅(jiān)固耐用。
