催化焚燒技術治理效率提升工藝設計關鍵點解析
更新時間：2021-03-16 12:05
來源：環境邦
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voc廢氣治理催化燃燒設備，RCO活性炭吸附+脫附+催化燃燒一體裝置廢氣處理設備，催化燃燒設備組成
設備主要由干式過濾、活性炭吸附床、催化燃燒脫附床、配套風機、電器控制等組成。
1.干式過濾為了防止廢氣帶入少量的水氣和少量的粉塵進入到吸附凈化裝置系統，從而使活性炭受潮和堵塞導致吸附效果降低。經干式除塵工藝，以確保吸附處理系統的氣源潔凈度為96%。干式過濾器一般采用無紡布材質的過濾棉，以降低活性炭更換周期，減少運行費用。
2.活性炭吸附床內裝活性炭層及氣流分布器，以濃縮凈化有機氣體，是整個裝置一個主循環的主要部件及核心工序，活性炭由堆放式裝填，更換極其方便。
活性炭吸附箱的單床設計風量為：20000m3/h，設定一個吸附床吸附，吸附完之后脫附。
3.采用活性炭吸附材料-蜂窩狀活性炭，其與粒(棒)狀相比具有優勢的熱力學性能，低阻低耗，高吸附率等，極適用于大風量下使用擁有優良的吸附性能，其結構為多孔蜂窩狀，具有孔隙結構發達，比表面積大，流體阻力小等優點，該產品特別適用于大風量，低濃度工廠有機廢氣凈化治理，如工廠的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有毒有害廢氣治理;目前該產品己在我國各大城市工廠批量配套使用，并部分出口至美國日本、韓國等。
4.CCO催化凈化裝置該裝置是將濃縮的有機廢氣引入主要設備。有機廢氣經內裝加熱裝置從活性炭層中將有機物分離后，通過催化劑的作用分解成水和二氧化碳，同時釋放能量，由熱交換裝置置換能量，用于維護設備自燃的能源。
5.催化劑以貴金屬Pd、Pt等為主要活性組分，貴金屬鉑和鈀,具有高活性、高凈化效率、耐高溫及長使用壽命。
6.主排風機循環系統的另一主要部件，引導廢氣在設定的通道中運行。
7.脫附風機第二循環系統的另一主要部件，是負責將熱氣流引入吸附箱脫附有機物，同時又將有機物引入催化燃燒裝置進行分解。
8.氣動和電動閥根據工況要求，在電器控制下實現管路切換及脫附時控制整個設備脫附溫度的必要元件。
9.電控部分整個設備的中心樞紐，采用PLC程序控制及HMI人機對話界面操控，保證各設備的正常自動運行，同時對各動力點起保護、控制、監控作用。
有機廢氣先通過干式過濾，將廢氣中顆粒狀污染物截留去除，然后進入吸附床進行吸附，利用具有大比表面積的蜂窩狀活性炭將有機溶劑吸附在活性炭表面，經處理后的潔凈氣體經過風機、煙囪高空排放。
活性炭經過吸附運行一段時間后達到飽和，啟動系統的脫附-催化燃燒過程，通過熱氣流將原來已經吸附在活性炭表面的有機溶劑脫附出來，并經過催化燃燒反應轉化生成CO2和水蒸氣等無害物質，并放出熱量，反應產生的熱量經過熱交換部分回用到脫附加熱氣流中，當脫附達到一定程度時放熱跟脫附加熱達到平衡，系統在不外加熱量的情況下完成脫附再生過程。
工藝流程說明：
1)預處理階段
預處理選用填料式噴淋洗刷塔，噴淋液挑選堿液酸性氣體進行中和處理或許選用干式過濾器對粉塵進行過濾處理。
2)活性炭吸附階段
通過前面的預處理后，廢氣通入后端的活性炭吸附/脫附塔進行吸附處理，通過活性炭微孔的有機氣體吸附在活性炭表面，去除廢氣中的有機物，抵達凈化氣體的作用。
催化燃燒吸附脫附工藝流程
3)活性炭脫附階段
當吸附床吸附飽滿后，切換脫附風閥和吸附風閥，發起脫附風機對該吸附床脫附。脫附新鮮空氣首要通過新風進口的換熱器和電加熱室進行加熱，將新空氣加熱到120℃左右進入活性炭床，炭床受熱后，活性炭吸附的溶劑蒸騰出來。
4)催化燃燒階段
5)溶劑經風機送入到催化燃燒室前的換熱器，然后進入催化燃燒室中的預熱器，在電加熱器的作用下，使氣體溫度前進到250-300℃左右，再進入催化燃燒床，有機物質在催化劑的作用下無焰燃燒，被分解為CO2和H2O，一同放出許多的熱，氣體溫度進一部前進，該高溫氣體再次通過換熱器預熱未經處理的有機氣體，收回一部分熱量。從換熱器出來的氣體再通過新風進口的換熱器對脫附新鮮空氣進行加熱，通過換熱后的氣體通過煙囪引高排放。
前處理設備組成：
目前前處理箱合計采用1組3萬風量。前處理箱干式處理。干式前處理：由殼體、漆霧過濾盒、DPA、F86過濾袋、F8過濾袋、壓差表、壓差開關、維修梯子等組成。
1）、殼體：整體殼體骨架采用1.5mm鍍鋅板材折彎焊接而成，在殼體一側設有過濾袋的檢修門，過濾袋能從檢修門中輕易抽出維護和保養，檢修門和活板采用1.5mm碳鋼材料折彎焊接而成，防水型設計，檢修門采用快速螺旋壓緊手柄，大大縮短維保人員開門和關門的時間，密封條采用三元乙炳空心復合鋼骨架密封條，密封壓緊量大，鋼骨架夾緊勞固不易脫落，（不用膠粘）在殼體的高度方向設有維護專用梯子和水平維修通道，在通道外側設有安全防護欄。
3）、過濾單元是除塵器的核心部分，濾袋安裝方式：采用壓緊方式，邊框加裝橡膠密封墊。
（2）、蜂窩活性炭吸附床
1、蜂窩活性炭吸附工作原理：
由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，因此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，使廢氣與大表面的多孔性固體物質相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達到凈化目的。更適用于大風量低濃度的有機廢氣治理，它能有效地凈化環境、消除污染、改善勞動操作條件，對苯、醇、酮、酯、汽油類等有機溶劑的廢氣吸附，確保工人身體健康，并能回收再生利用，降低成本。
蜂窩活性炭吸附床內裝蜂窩活性炭層及氣流分布器，以濃縮凈化有機氣體，是整個裝置第一個主循環的主要部件及核心工序，蜂窩活性炭磚砌式裝填。廢氣進入箱體由裝填在兩層蜂窩活性炭吸附凈化，以將低吸附箱吸附流速提高凈化效率。
蜂窩活性炭選用以優質無天燃活性炭作為原料、外形蜂窩狀，其主要特點為：具有強度高、比表面積較大、吸附容量高、吸附速度快、孔隙結構發達、
電催化氧化（ElectricCatalyticOxidizer簡稱ECO）設備能有效的降低熱量損耗及能耗資源，同時大大降低凈化后氣體排出溫度。ECO設計獨特，布局合理，具有以下特點：
操作方便：工作時全自動控制。
能耗低：達到一定濃度時，無功率（或低功率）運行。
安全可靠：泄壓、自保，阻火除塵、超溫報警及先進的自控。
阻力小效率高：采用當今先進的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷催化劑，比表面積大。
占地面積小：僅為同行業同類產品的70%。
使用壽命長：催化劑一般2年更換，并且載體可再生。
ECO主機由阻火除塵器、熱交換器、預熱器、催化反應室、主排風機、控制系統、電加熱組件以及催化劑組成，是設備的核心部件。
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