催化燃烧设备处理喷漆房废气案例

催化燃烧设备处理喷漆房废气案例,喷漆房排放废气经管道收集后先进入水浴喷淋设备,对漆雾进行初步的水洗过滤,再进去干式过滤箱装置,再次对废气中的残留物进行精细的过滤,以保证活性炭的使用寿命,然后有机废气进入活性炭吸附塔装置,活性炭塔里的活性炭吸附废气中的 VOCs 气体,净化后的洁净气体经由风机传输经烟囱高空排放,并达到标准排放。

某钢构厂喷漆房规格尺寸为30*5*4米,总设计风量为 60000m/h,配套3个单吸风量 20000m3/h 活性炭吸附箱。活性炭吸附塔在脱附时需由蝶阀单独隔开,由 CO 炉产生的热气进行变温脱附,经脱附风机传输到 CO 炉。在 CO 炉中由换热器进行热量交换,经电加热再升温进入催化燃烧室,催化燃烧终生成水和二氧化碳。CO 炉进排气加装阻火器,设计有热旁通,当温度时由热旁通直接排入烟囱。脱附系统配有脱附风机和补冷风机,补冷风阀和新风阀等。
生产喷涂车间所产生的有机废气经收集罩由经过管道抽到车间外进漆尘预处理设备再进入吸附+脱附+催化燃烧废气净化装置。废气首先通过粉尘过滤器中的过滤层,去除粉尘粒子,净化后的气体再通入放置有蜂窝状活性炭的活性炭吸附床(活性炭吸附床一备一用),与蜂窝状活性炭充分接触,利用活性炭对有机物质的强吸附性将气体净化,处理后的气体可达标排放。该设备性能稳定,能达到预期的效果。吸附床经过一段时间的运行后会达到吸附饱和,脱附~催化燃烧自平衡过程启动1小时后自动循环工作,此时开启脱附再生系统,对活性炭进行脱附再生(不需要更换活性炭),脱附出来的气体通过催化燃烧装置燃烧生成二氧化碳、水和部分的热量等无害气体,整套吸附和催化燃烧过程由PLC实现自动控制。

活性碳吸附饱和后可用热空气脱附再生。再生后活性碳重新投入使用,通过控制脱附过程流量可将有机废气浓度浓缩10-15倍,脱附气流经催化床的燃烧机装置加热至300℃左右,在催化剂作用下起燃,催化燃烧过程净化效率可达97%以上,燃烧后生成CO2和H2O并释放出大量热量,该热量通过催化燃烧床内的热交换器一部分再用来加热脱附出的高浓度废气,另外一部分加热室外来的空气做活性碳脱附气体使用。
催化燃烧装置组成
2.1 催化剂
催化剂采用以铂、钯为主的贵金属催化剂,有效降低有机废气燃烧温度,催化剂寿命3~5年。

2.2换热器
换热器是将催化燃烧后的烟气的热量进行余热利用。有机废气在进入催化燃烧室前与燃烧后的烟气进行热量交换,使其在进入催化燃烧室前达到催化温度。
2.3加热系统
在起炉前需要将催化剂加热至200~400℃,此部分热量需要加热器来完成。
2.3.1 电加热器
电加热器是利用电来达到提高温度的效果的装置。
2.3.2 燃气加热器
燃气加热器,是利用天然气将系统加热的燃烧机。
4.4 控制系统
主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成,功能是:控制工作过程中管道中有关阀门的开关。
3、催化燃烧装置分类
3.1 电加热催化燃烧炉

电加热催化燃烧是利用电能将催化剂加热对VOCs进行处理的炉型。
活性炭吸附催化燃烧去除效率,活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面积、孔隙大小、分子间力、化学键合成等因素影响;而在实际应用中,对活性炭装置的设计,关键是活性炭的过滤面积、过滤风速、活性炭的层厚。
活性炭过滤风速在《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026—2013)中,可以查到固定床吸附,采用颗粒状吸附剂气体流速宜低于0.6m/s,采用纤维状吸附剂气体流速宜低于0.15m/s,采用蜂窝状吸附剂气体流速宜低于1.2m/s;过滤面积即可根据处理风量和过滤风速计算得出。
碳层厚度的设计,就需要结合废气的产生浓度、去除效率、活性炭的更换时长等因素进行。一般会采用2种方式计算碳层厚度:一是,根据活性炭需要的更换周期,来确定活性炭的总的装填量,之后再根据过滤面积计算碳层厚度;二是,在考虑吸附箱尺寸大小、碳层风阻、过滤风速的情况下,依照经验直接选定一个厚度值。
以上设计基于活性炭的吸附速率为一个恒定值或者无限大到可忽略不计的情况下设计的。而实际中吸附速率目前还不能有效计算出,不同的碳、不同的过滤风速、不同的风压等等,都会影响碳层的速率吸附速率。
实际中影响碳层吸附速率的因素有:吸附质浓度、风压、温度、活性炭比表面积等等。
