活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備如何處理廢氣
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備主要用于凈化廢氣，主要采用吸附-脫附工藝。該設(shè)備結(jié)合在線吸附和節(jié)能燃燒兩個基本原理設(shè)計，一個催化燃燒爐和多個活性炭吸附床交替使用。
該裝置工作時，有機廢氣通過預(yù)過濾系統(tǒng)進入活性炭吸附箱進行吸附，當(dāng)達到飽和時，啟動加熱裝置，將有機物從活性炭上脫附下來，使脫附的活性炭重新保持活性；脫附后的有機物已經(jīng)濃縮到幾倍，然后送到催化燃燒爐氧化分解成二氧化碳和水蒸氣。
即使是同樣的物質(zhì)，由于風(fēng)量和濃度不同，所需的技術(shù)路線也不同。目前，揮發(fā)性有機化合物的處理方法有幾十種，揮發(fā)性有機化合物的末端處理技術(shù)包括兩***類。***類是非破壞性方法，即采用物理方法回收VOCs***二類是通過生化反應(yīng)將VOCs氧化分解成無毒或低毒物質(zhì)的破壞性方法。具體方法，前者包括冷凝法、吸附法、吸收法和燃燒法。后者包括生物法、膜技術(shù)、光催化降解和等離子體技術(shù)。
活性炭吸附濃縮催化燃燒廢氣處理裝置不僅可以回收碳，而且節(jié)能省電。當(dāng)裝置運行時，如果有機廢氣濃度達到2000PPm以上，有機廢氣可以在催化床內(nèi)保持自燃，無需外部加熱。這樣一部分氣體排出，另一部分連續(xù)送到活性炭吸附床進行脫附，既能滿足燃燒，又能保證吸附所需的熱能，從而達到省電節(jié)能的目的。
實踐證明，活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置對廢氣的凈化效率高達99%，不僅能有效凈化有機廢氣，而且實現(xiàn)了微廢物零排放、一次性投資和長期回報。在環(huán)保行業(yè)，這款設(shè)備已經(jīng)成為熱點，被***家廣泛使用。
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
它是根據(jù)吸附(高效)和催化燃燒(節(jié)能)兩個基本原理設(shè)計的，即吸附濃縮-催化燃燒法。該裝置由預(yù)處理裝置、活性炭吸附脫附裝置、催化燃燒裝置、電力控制系統(tǒng)和風(fēng)機組成。其工作原理是依靠貴金屬催化劑的作用，有機廢氣中的可燃性可以在較低的溫度下被氧化分解凈化。
催化燃燒法在催化劑的作用下，在200~400℃的低溫下將揮發(fā)性有機化合物分解為CO2和H2O，是凈化烴類廢氣和消除惡臭的有效手段之一。RCO技術(shù)已經(jīng)成為VOCs控制的主流技術(shù)。但關(guān)鍵問題在于如何提高催化劑的活性和穩(wěn)定性，提高催化劑的適用性，降低催化劑的成本。
活性炭吸附-脫附催化燃燒設(shè)備的工作原理如下:***步是催化劑吸附VOC分子，增加反應(yīng)物濃度；***二步是催化氧化階段，降低反應(yīng)活化能，提高反應(yīng)速率。在催化劑的幫助下，有機廢氣可以在低起燃溫度下進行無氧燃燒，并分解成CO2和H2O，釋放出***量熱量。與直接燃燒相比，它具有起燃溫度低、能耗低的***點。在某些情況下，達到起燃溫度后不需要外部供熱，反應(yīng)溫度為200-400℃。
一、催化燃燒催化劑
貴金屬催化劑:
鉑、鈀、銠等貴金屬催化劑是工業(yè)上***成熟、應(yīng)用***廣泛的催化劑。***點:活性高，選擇性***。
過渡金屬氧化物催化劑；
非貴金屬及其氧化物錳、銅、鉻、鎳、鈰、鋯及其氧化物或復(fù)合氧化物催化劑。其主要***點是成本低，制備簡單，對某些***殊污染物活性高。目前工業(yè)上已經(jīng)使用了成熟的銅錳氧催化劑，但范圍并不廣。
二、催化劑功能***點
它可以加速化學(xué)反應(yīng)，但不進入化學(xué)反應(yīng)本身的測量。
對反應(yīng)的選擇性，即催化劑對反應(yīng)類型、反應(yīng)方向和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)具有選擇性。
它只能加速熱力學(xué)上可能的化學(xué)反應(yīng)，而不能加速熱力學(xué)上不可能的化學(xué)反應(yīng)。
它只能改變化學(xué)反應(yīng)的速度，而不能改變化學(xué)平衡的位置。
在不改變化學(xué)平衡的情況下，這意味著在正向有效的催化劑在反向也有效。
三、貴金屬催化劑的組成
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
四、催化劑的組成、結(jié)構(gòu)和失活
活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
催化劑失活:
1.中毒失活:含有硫、磷、砷、鹵素?zé)艉椭亟饘俚幕衔飼c催化劑的活性組分發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑***性失活；
2.窒息失活:低溫下，***量有機物進入催化床層，導(dǎo)致催化劑“窒息”，導(dǎo)致暫時失活；
3.堵塞、結(jié)焦和失活:粉塵、積碳和高沸點粘性物質(zhì)粘附在催化劑表面，結(jié)焦(催化劑表面的碳質(zhì)沉積物)，覆蓋催化劑的活性部位，導(dǎo)致催化劑功能喪失；
4.燒結(jié)失活:高溫伴隨蒸汽會造成嚴(yán)重的燒結(jié)和表面積損失，導(dǎo)致催化劑***失活。
五、催化燃燒——應(yīng)用前提
1.當(dāng)廢氣中有***量灰塵和顆粒時，應(yīng)進行預(yù)處理。
2.廢氣不含硅、砷、重金屬和其他導(dǎo)致催化劑中毒的成分。
3.廢氣中鹵素、硫、磷的濃度不宜過高。
4.廢氣中不含粘性物質(zhì)。
5.廢氣濃度相對穩(wěn)定。
六、催化燃燒——應(yīng)用效果
安全性能:
(1)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)設(shè)計，針對各種工況設(shè)計相應(yīng)的對策。
(2)低溫?zé)o焰燃燒可以降低明火的各種風(fēng)險。
(3)長期穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化效率保證了廢氣成分濃度的一致性，并能保證防爆措施的有效性。
高效性能:
(1)定制的催化劑設(shè)計，合理的催化劑載體選擇，有效的排列結(jié)構(gòu)，可以充分提高催化劑的理論轉(zhuǎn)化效率。
(2)催化轉(zhuǎn)化裝置嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)設(shè)計、合理的氣流分布和適當(dāng)?shù)谋卮胧梢猿浞直ＷC催化床的反應(yīng)溫度，有效保證轉(zhuǎn)化效率的一致性。
七、活性炭吸附脫附催化燃燒設(shè)備
***內(nèi)外工程上使用的VOCs廢氣催化燃燒工藝主要有再生催化燃燒、熱回收催化燃燒、直接燃燒催化燃燒和吸附濃縮-催化燃燒。
燃燒技術(shù)是一種有效徹底的VOCs控制技術(shù)。催化燃燒技術(shù)和高溫燃燒技術(shù)是***常見的揮發(fā)性有機化合物燃燒控制技術(shù)，也是目前有效、徹底的揮發(fā)性有機化合物控制技術(shù)。
無論是熱燃燒還是催化燃燒，廢氣都需要加熱到相應(yīng)的可燃溫度。如果廢氣中有機物濃度高，廢氣燃燒后產(chǎn)生的熱量可以維持有機物分解所需的反應(yīng)溫度，燃燒法是一種經(jīng)濟可行的方法。當(dāng)廢氣中有機物濃度較低時，傳統(tǒng)的催化燃燒技術(shù)和高溫燃燒技術(shù)換熱效率較低，需要***量能耗，處理設(shè)備運行成本較高。為了提高熱量利用效率，降低設(shè)備運行成本，近年來發(fā)展了蓄熱式熱燃燒技術(shù)(r to)和蓄熱式催化燃燒技術(shù)(RCO)。RTO和RCO技術(shù)換熱效率高，可以在低VOCs濃度下使用，近年來得到廣泛應(yīng)用。
市面上的活性炭吸附、濃縮、催化燃燒的廢氣處理設(shè)備，可以說是魚龍混雜。有人把低端蜂窩活性炭放進吸附箱，把低價催化劑放進燃燒爐。設(shè)備看起來是那樣，但實際運行時質(zhì)量***打折扣，輕的功耗低，運行成本超高。嚴(yán)重時會造成廢氣凈化效率低、排放不合格甚至爆炸等嚴(yán)重后果。所以，當(dāng)你選擇催化燃燒的時候，一定要睜***眼睛。
實踐證明，活性炭吸附濃縮催化燃燒裝置對廢氣的凈化效率高達99%，不僅能有效凈化有機廢氣，而且實現(xiàn)了微廢物零排放、一次性投資和長期回報。在環(huán)保行業(yè)，這款設(shè)備已經(jīng)成為熱點，被***家廣泛使用。
八、催化燃燒廢氣處理設(shè)備主要部件介紹
1.活性炭吸附床；
吸附系統(tǒng)由兩個吸附床并聯(lián)而成。為了節(jié)省占地面積，兩個吸附床上下疊放。由于活性炭床在脫附和再生過程中存在高溫氣體，吸附床采用雙層隔熱措施。
2.催化燃燒裝置:
廢氣采用無污染、穩(wěn)定的電加熱加熱。電暖房總功率24kw。電加熱管分為兩組，由電控柜自動控制。當(dāng)廢氣溫度低于一定溫度(可設(shè)定)時，電熱管會自動接通電源加熱廢氣。當(dāng)廢氣溫度高于一定溫度(可設(shè)定)時，電加熱管會自動斷開一個、兩個或所有電源，以節(jié)省電能，實現(xiàn)安全運行。電熱管選用耐熱耐用的不銹鋼電熱管。
催化燃燒裝置由內(nèi)膽和外殼組成，內(nèi)膽和外殼內(nèi)填充保溫材料，保證爐體外壁溫度在60℃以下，避免燙傷操作人員，節(jié)約能源。襯里和外殼由碳鋼制成。
管狀熱交換器被添加到催化燃燒裝置。當(dāng)燃燒后的高溫氣體通過換熱器時，一部分熱能會被轉(zhuǎn)移到未經(jīng)處理的低溫有機廢氣中，從而可以充分利用熱能，節(jié)約能源。
催化室中的催化劑為浙江***學(xué)生產(chǎn)的球形顆粒催化劑(KMK-22型)，以氧化鋁為載體，涂有鉑和鈀。
3.活性炭:
吸附活性炭為蜂窩狀活性炭。活性炭規(guī)格:100×100×100蜂窩狀活性炭比表面積***。蜂窩狀活性炭的流體阻力低。蜂窩活性炭對漆霧不敏感。活性炭填充量:活性炭的質(zhì)量和數(shù)量
它決定了廢氣處理設(shè)備的凈化效率，因此需要在保證達標(biāo)排放的基礎(chǔ)上合理配置活性炭的裝填量。
4.電氣控制系統(tǒng):
電控系統(tǒng)具有手動和自動控制功能。
手動控制時，各設(shè)備可***立啟動；在自動控制過程中，各設(shè)備根據(jù)程序自動啟動。
該控制系統(tǒng)通過PLC現(xiàn)場采集各種數(shù)據(jù)和信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測、數(shù)據(jù)存儲、動態(tài)畫面顯示等功能。它能提前自動判斷，準(zhǔn)確反映故障狀態(tài)、故障時間及相關(guān)信息，并及時報警，故障代碼以文本形式顯示。整個系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全、高效、低耗地運行。
每個控制電路都配有空氣開關(guān)、保險絲、熱繼電器等保護系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)的安全運行。
風(fēng)機電機有短路和過載保護裝置，以確保和延長電機的使用壽命。
5.通風(fēng)管道、閥門和風(fēng)機
所有連接管均由碳鋼板制成。
所有管道的管內(nèi)流速應(yīng)控制在10-15m/s。
上述吸附床的吸附進(出)氣閥和再生進(出)氣閥均為氣動閥，氣密性***，開啟靈活，堅固耐用。
