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化工厂催化燃烧废气处理装置

2020-12-07 11:40 作者:泊头金珠环保  | 我要投稿

化工厂催化燃烧废气处理装置,催化燃烧系统配置,废气的吸附浓缩主要利用的是活性炭的吸附作用。设备由几套活性炭吸附箱组成,系统运行时先打开第一套活性炭吸附箱,将工业废气进行吸附浓缩,第一套活性炭吸附饱和后,再打开第二套活性炭吸附箱进行与第一套活性炭吸附箱类似的吸附过程,在第二套活性炭吸附箱工作的同时,第一套活性炭吸附箱发生解吸。依此类推,系统里的活性炭吸附箱循环的进行着吸附和解吸的过程,解吸后的工业废气进入催化燃烧设备,最终废气被氧化分解成无毒无害的小分子化合物,达标排放。

催化燃烧设备主要由换热器、催化床、电加热器、燃烧室、蓄热体等几大部件组成。加热管首先加热催化燃烧设备,通过风机的作用,提供活性炭解吸所用的温度(80~120℃),解吸后的有机废气再进入催化燃烧设备内部,在燃烧室通过催化床的作用,在250~350℃温度下对废气进行氧化分解,分解成小分子化合物,例如水和二氧化碳。通过换热器将达标后的气体热量回收利用,达到节能的目的。

催化燃烧法几乎适用于所有排放烃类苯类等等臭味化合物的工业生产过程,如:涂装、印刷、机电、家电、制鞋、塑料、化工行业、有机化学品合成、合成制药、合成树脂、汽车、摩托车、“三苯”废气、自行车行业、机械、船舶、家电、家具、建材等行业等生产工艺过程中的废气处理,催化燃烧适用不同浓度、不同风量废气处理。

催化燃烧系统配置通常需要依据处理废气的温度来定,因为温度的不同对材质的选择会有不同。比如说温度较高的废气处理,建议选择304不锈钢材质的催化燃烧设备,因废气温度和废气属性会对设备形成化学反应及腐蚀性。

反之,如果处理的废气温度不高,对于寿命要求或者预算略低,需耐酸碱的废气处理,建议选择201材质,价格上稍微比304不锈钢材质的低一些,性价比相对较好,是304不锈钢的替代材料。

如果企业对预算要求比较严格,而且属于临时过渡性投入的话,建议选择镀锌板材质的催化燃烧设备,相对价格比304不锈钢催化燃烧设备和201的催化燃烧设备的价格低很多,性能略差些。主要原因在于他们原材料成本差异较大,还有人工加工成本和时间成本。

本装置是采用废气先进入喷淋塔过滤——干式过滤—-蜂窝活性碳吸附—脱附再生——催化燃烧的工艺流程而设计的,采取多气路工作方式,由3个活性炭吸附器,1台初级过滤器,1台催化燃烧器(辅之低压风机、阀门等构成)。其工作流程是:将喷漆废气经喷淋塔预处理,再经干式过滤器除去颗粒状物质或水雾以后,送入活性炭吸附器吸附,吸附后的尾气15米高空排放。蜂窝状活性炭当快达到饱和时停止吸附操作,然后用催化燃烧以后的热空气流将有机物从活性炭上脱附下来使其再生。在解吸脱附时,本吸附箱停止工作。脱附后的有机物已被浓缩(浓度较原来提高几十倍,达2000PPM以上),并送催化燃烧器催化为CO2与H2O排出。

当有机废气的浓度达到2000PPM以上时,催化床内可维持自然,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排往大气,一部分送往吸附床,用于活性炭的脱附再生。这样可以满足燃烧和脱附所需热能,大大节省能耗,它既适合于连续工作,也适合于间断情况下使用。

当某个吸附器吸附饱和需要脱附再生时,有PLC程序自动切换到脱附工作状态,该吸附器进行脱附工作。这样,可以保证由于生产需要的连续性。单台吸附器每次脱付需要4小时左右。每次脱附利用生产间隙完成。


化工厂催化燃烧废气处理装置

废气含有颗粒状喷雾和蒸发出来的气态有机溶剂污染物,为避免颗粒状漆雾影响后续的活性炭吸附过程,尾气先进入干式预过滤处理装置,将尾气中的颗粒状污染物截留下来,再进入活性炭吸附床进行吸附处理,废气中的气态有机污染物被吸附在活性炭表面,而干净的气流沿管道高空排放。经过一段时间的吸附,活性炭对污染物吸附达到一定的程度后,启动系统的活性炭脱附再生过程,将原来吸附在活性炭里的有机废气脱附出来,通过催化燃烧将气态有机污染物转化成二氧化碳和水蒸汽,经处理后的气流高空达标排放 。

催化燃烧设备干式过滤箱


待处理的有机废气由风管引出后进入干式过滤器将颗粒物尘杂去除后进入活性炭吸附床,根据风量的大小确定吸附床数量(可为一吸一脱或多吸一脱),可通过阀门来切换,使气体进入不同的吸附床,该吸附床是交替工作的,气体进入吸附床后,气体中的有机物质被活性炭吸附而着附在活性炭的表面,从而使气体得以净化,净化后的气体再通过风机排向大气。

吸附废气采用蜂窝状活性碳;该产品具有强大的吸附性,其结构为多孔形蜂窝状,具有孔隙结构发达,比表面积大,流体阻力小等优点,能有效地吸附废气中的苯、甲苯、二甲苯等有害物质,易于清理,通风效果好。由于含有机物质(苯甲苯、二甲苯等)的气体经过活性碳时与表面产生强烈的混和,形成多级净化过 程,提高了净化效果,从而达到去除漆雾及有机物质、保证环境不受污染的目的, 保证废气排放符合国家GB16297-1996 《大气污染物综合排放标准》有关标准。

催化燃烧设备活性炭


在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低活化能,同时催化剂表面具有吸附作用,使得反应物富集于表面。借助催化剂的作用使得废气在较低的起燃温度条件下,发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,同时放出大量的热能,从而达到去除废气中有害物质的目的。催化剂是一种能改变化学反应速度,而在反应前后其本身的化学性质没有改变的物质。催化剂通常是由催化活性材料和催化载体构成。催化活性材料一般是金属或金属氧化物。其中贵重金属催化剂主要有铂、钯和钌等,普通金属催化剂主要有铜、铬、镍、钒、锰、铁、钴等金属及氧化物。催化载体是多孔材料,主要作用是使活性材料具有大的体表面积。催化载体分为金属载体、陶瓷载体和炭纤维载体。

催化燃烧设备催化剂


催化燃烧设备分在线和离线两种形式:

所谓在线催化燃烧就是有机废气在风机引力作用下进入催化燃烧系统,首先经过干式过滤器(标配)对其中的颗粒物进行过滤,有机废气进入活性炭吸附箱,废气分子被活性炭吸附、浓缩,干净空气进入烟囱实现高空排放;随着活性炭趋于饱和,CO炉启动,对催化剂和炉内空气进行加热,热空气经补风阀调温后接入活性炭吸附箱,对活性炭进行脱附,脱附的高浓度废气分子进入CO炉,在催化剂的作用下发生无焰燃烧,实现高温氧化分解,最终生成二氧化碳和水蒸气排进烟囱;部分高温气体继续对吸附箱进行脱附,如此循环;

在线型催化燃烧设备工作时,其中2个吸附箱处于吸附状态,1个吸附箱处于备用状态。当需要进行脱附时,备用的箱体进入吸附状态,替换掉一个需要脱附的箱体,单独进行脱附。该箱体脱附完成后用以替换另一个需要脱附的箱体,从而实现活性炭箱体一直有2个处在吸附状态,保持对有机废气的24小时在线处理。

所谓离线催化燃烧设备就是废气经活性炭吸附后,将饱和的活性炭放置到高温脱附箱内。关闭箱门,启动设备总开关,设置反应时间。催化燃烧室内的加热管起先工作,将温度加热到设置的温度250℃后,风机启动,热风进入高温脱附箱内,活性炭进行脱附。通过管道有机废气进入催化燃烧室,进行无焰燃烧,放出热量,生成二氧化碳和水,反应后的气体经换热室进行热交换降低温度后再经阻火器后悔到管道内,当气体温度超过设置的温度时,冷风机补充冷风,降低温度后的气体回到高温脱附箱完成一次循环。

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催化燃烧,催化燃烧设备,催化燃烧废气处理设备,催化燃烧设备应用新型活性炭(多为蜂窝炭或纤维炭)吸附浓缩低浓度的有机废气,吸附接近饱和后引入热空气加热活性炭,使有机废气脱附出来进入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理,热气体在系统中循环使用或增设二级换热器进行热能回收。该法将低浓度的有机废气通过活性炭将其浓缩成高浓度的有机废气再通过催化燃烧彻底净化。该法吸取了吸附法和催化燃烧法的优点,克服了各自单独使用的缺点,是目前国内治理有机废气的成熟、实用的方法。

离线型催化燃烧设备工作时,其中2个吸附箱处于吸附状态,没有处于备用状态的吸附箱。当需要进行脱附时,吸附箱必须停止吸附状态,依次进行脱附。该箱体脱附完成后继续进行吸附,适合不连续排放废气的工矿使用。

热交换器(催化燃烧炉):将有机气体分解后的热能和废气源冷气流进行冷热交换,置换热能,提高废气源的温度。当废气浓度达到一定值时,通过热交换器的作用,可以保证设备在无运行功率(或低功率)的状态下正常运转,是催化净化装置中对废气源进行第一次温度提升装置,也是设备中节能设施之一;通过热交换器内部对气流的合理控制,使交换器的效率保证在 60%以上。结构采用不锈钢冲压成板式换热器,合理的布置, 使冷热气流全面接触,能量进行全面置换。

预热室:废气源在进入催化燃烧室之前,经温度检测仪检测,温度达不到催化反应的条件,由布置在预热室内的电加热系统进行温度的第二次提升;电加热组件为红外线加热管,由固定绝缘板固定,维护更换十分方便。

催化反应室:采用不锈钢焊接,顶部装有防爆装置,防止催化反应室分成二级设计,内有均流板和导流板, 催化剂采用交错摆放,达到温度条件的有机废气进入第一级催化反应室反应;分二级反应的好处是当 T3 传感器检测到反应温度较高时马上减小进气浓度,避免二级催化剂温度过高,,内装蜂窝状催化剂交错摆放, 提高废气的净化效率.

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