催化燃烧工业废气净化设备

催化燃烧工业废气净化设备,催化燃烧系统组成:RCO催化分解装置由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。
废气预处理:为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒,废气在进入床层之前必须进行预处理,以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。
预热装置:预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置,因为催化剂都有一个催化活性温度,对催化燃烧来说称催化剂起燃温度,必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧,因此,必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合,如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气,温度可达300℃以上,则不必设置预热装置。

催化燃烧装置:一般采用固定床催化反应器,反应器的设计按规范进行,应便于操作,维修就方便,便于装卸催化剂。
防爆装置:为膜片泄压防爆,安装在主机的顶部,当设备运行发生意外事故时,可及时裂开泄压,防止意外发生。
催化燃烧法作用原理是:
催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。
催化剂首先对VOC分子的吸附,提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能,提高了反应速率,借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下,发生无氧燃烧,分解成CO2和H20,释放出大量热量,能耗较小,某些情况下达到起燃温度后无需外界供热,反应温度在250-400℃。
在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。
由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H20,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。

吸炭脱附流程、吸收气体流程、控制系统
1.废气收集系统:待处理废气由收集风管收集后排至废气处理装置进行处理。
2. 颗粒物去除段:从室内排至室外的排风管道首先进入初效过滤器对粉尘进行过滤,不经过预处理,直接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞,影响其吸附能力,故要通过干式初效过滤箱来去除这些成分。
活性炭吸附段:经过预处理后的废气进入活性炭吸附箱,气体进入吸附箱后,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管接入下一级处理设备。
4. 脱附气体流程:当吸附床吸附饱和后,可启动脱附风机对该吸附床脱附,脱附气体首先经过催化床中的换热器,然后进入催化床中的预热器,在红外热器的作用下,使气体温度提高到 300℃左右,再通过催化剂,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为 CO 2和 H 2O,同时放出大量的热,气体温度进一部提高,该高温气体再次通过换热器,与进来的冷风换热,回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分:一部分直接进入下一级处理设备;另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值,自动启用火灾应急自动喷淋系统。
5. 吸收气体流程:经活性炭净化后的气体和催化燃烧炉处理后的气体,高空排放。
6. 控制系统:控制系统对系统中的风机、预热器、温度、电动阀门进行控制。当系统温度达到预定的催化温度时,系统自动停止预热器的加热,当温度不够时,系统又重新启动预热器,使催化温度维持在一个适当的范围;当催化床的温度过高时,开启补冷风阀,向催化床系统内补充新鲜空气,可有效地控制催化床的温度,防止催化床的温度过高。此外,系统中还有防火阀,可有效地防止火焰回串。当活性碳吸附床脱附时温度过高时,自动启用补冷风机降低系统温度,温度超过报警值,自动开启火灾应急自动喷淋系统,确保系统安全,整个系统采用 PLC自动控制。
7.活性炭吸附管设备内壁采用双层碳钢外壳,钢板厚度3.0mm,保温厚50mm,法兰有连接的地方采用氟胶垫防腐。

活性碳吸脱附催化燃烧吸附流程解析
活性炭是一类有着强力吸附性质的物质,它的结构特性,让活性炭能够进行较为高质量的吸收,并且吸收的量也是非常巨大的。在我们的生活中,我们也是会经常使用这类物质,进行气体的吸收。所以在工业中进行废气吸收,也是有着活性炭的利用,活性碳吸脱附催化燃烧这一技术,便是大大发挥出了活性炭的优质性质
1、吸附:有机废气经过滤器除去固体颗粒物质,由上而下进入吸附罐,有机物被活性炭捕集、吸附并浓缩,净化的空气从罐体下部经主风机排入大气。
2、解吸:当活性炭吸附有机物达到饱和状态后,停止吸入有机废气。通过活性炭床向上送入蒸汽进行吹脱,将有机物自活性炭中逐出,即解吸。罐中活性炭恢复其活性,即再生。
3、热风干燥及冷却:用蒸汽解吸后的活性炭层中,约留有80~90%的蒸汽凝液,填充了活性炭内孔,从而降低了炭层的活性。因此,通入热空气对炭层进行干燥。然后关闭蒸汽阀门,再通入常温空气,冷却至25℃左右,活性炭恢复如初,以备再循环使用。
1、 吸附-催化燃烧法原理
吸附浓缩-催化燃烧法,该设备采用多气路连续工作,设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层,有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,吸附去处效率达80%,吸附后的洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内,之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO(催化氧化设备)自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出,脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。
催化燃烧法:VOC-CH 型有机气体催化净化装置,是利用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO2和H2O并释放出大量热量。

活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后,进入特制的板式热交换器,和催化反应后的高温气体进行能量间接交换,此时废气源的温度得到第一次提升;具有一定温度的气体进入预热器,进行第二次的温度提升;之后进入第一级催化反应,此时有机废气在低温下部份分解,并释放出能量,对废气源进行直接加热,将气体温度提高到催化反应的最佳温度;经温度检测系统检测,温度符合催化反应的温度要求,进入催化燃烧室,有机气体得到彻底分解,同时释放出大量的热量;净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流,降温后气体由引风机排空。
有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃,如果脱附废气浓度足够高,CO 正常使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热,做到真正的节能、环保,同时,整套装置安全、可靠、无任何二次污染。
2、 处理工艺流程
根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用,拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理,其中吸附浓缩 环保,同时,整套装置安全、可靠、无任何二次污染。
本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤+吸附+催化净化装置,工作方式为:一个湿式除尘塔+干式过滤器+若干个吸附床,经过除尘过滤去除漆雾后,有机废气进入吸附床中进行吸附工作,净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作,其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器,待温度达到起燃温度时,由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风,经混合后调到适当温度(140℃,其中废气中有机成分沸点:甲苯110.6℃,二甲苯138-144℃)后送入吸附床进行脱附操作,吹脱出的高浓度有机废气(可浓缩10-20倍)与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室,在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的CO2和H2O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附,多余废气排入排气筒。
由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生,吸附与脱附之间切换,连续运行(工作时间可根据企业生产情况调节)。本工程设计废气浓度100ppm,浓缩后有机 废气浓度可达到5000mg/m3以上,在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后,可维持自燃。
气体进口处设一直排口,装有电动阀门控制,在设备不工作时,直排口始终打开,当吸附装置风机出现故障时,直排阀门自动打开,进行检修作业。脱附再生采用催化净化装置,装置进出口均安装阻火器,整个系统采用PLC 控制。
