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VOCs催化燃燒的工作原理與注意事項(xiàng)

目錄:行業(yè)新聞發(fā)布時(shí)間:2024-07-03 14:20:38點(diǎn)擊率:

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  催化燃燒是處理VOCS廢氣的主要措施之一,它具有所需的輔助燃料少,能量消耗低,設(shè)備設(shè)施的體積小的優(yōu)點(diǎn)。我們這次了解一下它的原理和注意事項(xiàng)吧。

  催化燃燒設(shè)備的組成

  VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備包括干式過(guò)濾系統(tǒng)、活性炭吸附系統(tǒng)、催化燃燒再生系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及通風(fēng)管道系統(tǒng)等五大子系統(tǒng)組成。

  1.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備干式過(guò)濾系統(tǒng):包括過(guò)濾箱、抽屜、過(guò)濾材料等,這是一個(gè)初中效過(guò)濾系統(tǒng),保證進(jìn)入到吸附箱的氣源干凈、干燥、無(wú)顆粒;

  2.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備活性炭吸附系統(tǒng):包括吸附箱本體、活性炭、泄壓裝置、溫度傳感器、消防噴淋裝置、儀表閥門等。

  這里要注意對(duì)這里是對(duì)活性炭有要求的,根據(jù)生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案》通知:采用活性炭吸附技術(shù)的,應(yīng)選擇碘值不低于800mg/g的活性炭。

  3、VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備催化燃燒再生裝置:包括裝置本體、電加熱預(yù)熱室、催化燃燒蓄熱室、防爆泄壓裝置、溫度傳感器、連接管道閥門、儀表、催化劑等。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等,普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的體表面積。

  4.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備電氣控制系統(tǒng):包括電柜、PLC、觸摸屏、現(xiàn)場(chǎng)儀表及線管等。

  5.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備管道及風(fēng)機(jī),所有連接管道均選用優(yōu)質(zhì)工業(yè)鍍鋅板制作。

  工作原理

  催化燃燒的工藝流程一般為廢氣收集→初中效過(guò)濾器→活性炭吸附→催化燃燒脫附再生→風(fēng)機(jī)高空排空。

  催化燃燒主要為二個(gè)階段,活性碳吸附階段和活性碳脫附再生階段,二個(gè)階段的工作原理如下:

  1、活性炭吸附過(guò)程:

  車間排出的廢氣經(jīng)管道進(jìn)入活性碳吸附床,有機(jī)廢氣穿過(guò)活性碳時(shí),廢氣中的有機(jī)成份被吸引到活性碳的微孔中并濃集保留其中,其它氣體穿過(guò)活性碳后經(jīng)風(fēng)機(jī)排空。

  2、活性炭再生過(guò)程:

  活性炭使用一段時(shí)間,吸附了一定量的溶劑后,會(huì)降低或失去吸附能力,此時(shí)活性炭需脫附再生,再生后活性炭重新恢復(fù)吸附功能可繼續(xù)使用。再生時(shí),啟動(dòng)催化燃燒裝置予熱室電源,將空氣予熱,予熱后的氣體送入吸附箱,箱中活性炭受熱后,活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來(lái),溶劑經(jīng)風(fēng)機(jī)送入催化燃燒室燃燒,燃燒后分解生成CO2和H2O蒸汽等熱空氣,熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續(xù)給活性炭加熱,叧一部分排空,熱空氣內(nèi)部循環(huán)多次活性碳即可得到再生。

  廢氣預(yù)處理為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒,廢氣在進(jìn)入床層之前必須進(jìn)行預(yù)處理,以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

  預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因?yàn)榇呋瘎┒加幸粋€(gè)催化活性溫度,對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)稱催化劑起燃溫度,必須使廢氣和床層的溫度達(dá)到起燃溫度才能進(jìn)行催化燃燒,因此,必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對(duì)于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合,如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣,溫度可達(dá)300℃以上,則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。

  預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可釆用換熱器和床層內(nèi)布管的方式。預(yù)熱器的熱源可釆用煙道氣或電加熱,目前釆用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)開(kāi)始后,可盡量以回收的反應(yīng)熱來(lái)預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場(chǎng)合,還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置,以節(jié)約能源。

  預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過(guò)催化劑的活性溫度。為保護(hù)催化劑,加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離,這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

  從需要預(yù)熱這一點(diǎn)出發(fā),催化燃燒法適用于連續(xù)排氣的凈化,若間歇排氣,不僅每次預(yù)熱需要耗能,反應(yīng)熱也無(wú)法回收利用,會(huì)造成很大的能源浪費(fèi),在設(shè)計(jì)和選擇時(shí)應(yīng)注意這一點(diǎn)。

  催化燃燒裝置一般釆用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)按規(guī)范進(jìn)行,應(yīng)便于操作,維修方便,便于裝卸催化劑。

  在進(jìn)行催化燃燒的工藝設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況,對(duì)于處理氣量較大的場(chǎng)合,設(shè)計(jì)成分建式流程,即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨(dú)立裝設(shè),其間用管道連接。對(duì)于處理氣量小的場(chǎng)合,可釆用催化焚燒爐,把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起,但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)段間的距離。

  在有機(jī)物廢氣的催化燃燒中,所要處理的有機(jī)物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸,安全問(wèn)題十分重要。因而,一方面必須控制有機(jī)物與空氣的混合比,使之在爆炸下限;另一方面,催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置和有防爆措施。

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