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有机废气治理方法:活性炭吸附+催化燃烧设备

2021-03-17 14:38:57 东莞市中仁环保科技有限公司 阅读

活性炭吸附+催化燃烧设备是常见的挥发性有机废气处理设备,它节能环保、无二次污染,净化效率高,是一种用于VOCs废气治理非常好的设备。活性炭吸附脱附催化燃烧两个基本原理设计,采用双气路连续工作,一个催化燃烧室,两个或多个吸附床交替使用。先将有机废气用活性炭吸附,当快达到饱和时停止吸附,然后用热气流将有机物从活性炭上脱附下来使活性炭再生;脱附下来的有机物已被浓缩(浓度较原来提高十倍以上)并送往催化燃烧室催化燃烧成二氧化碳及水蒸气排出。当有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床可维持自然,不用外加热。燃烧后的尾气一部分排入大气,大部分被送往吸附床,用于活性碳再生。这样可满足燃烧和吸附所需的热能,达到节能的目的。活性炭吸附脱附+催化燃烧设备主要组成部有:设备系统由干式过滤器、活性炭吸附系统、催化燃烧再生系统、电气控制系统及通风管道(阀门)系统等五大系统组成。

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干式过滤器:包括本体、过滤器、过滤棉等。

活性炭吸附系统:包括吸附箱本体、活性炭、仪表阀门、风机电机等。

催化燃烧再生系统:包括电加热予热室、催化燃烧室、热交换室、连接管道、仪表阀门、电加热管、催化剂、风机电机等。

电气控制系统:包括PLC电控柜、触摸屏、仪表、电气管线等。

通风管道系统:包括所有连接管道、阀门等。组合方式一吸一备,多吸一备组成,配套要根据企业废气的排放量或废气浓度而定。

干式过滤床:根据项目VOCs排放情况,选用干式过滤器作为预处理装置。该装置内设置漆雾过滤器,采用专用漆雾过滤棉+高效无纺布组合,对漆雾进行高效过滤。干式过滤器一二层采用过滤净化效率高、无二次污染的玻璃纤维阻燃过滤材料,具有高容尘量的特点。第三层采用高效无纺布材料,确保油墨过滤效率更高,经处理装置净化后,废气中的颗粒物与水溶胶含量浓度≤5~10mg/Nm3,油墨粉尘过滤材料采用抽屉式安装,更换方便快捷。

过滤箱体外壳采用Q235 t=2mm钢板制成,外部连续焊接,无气泡、夹渣等现象,整体美观;

过滤框架采用Q235 t=1.5mm制成,保证支架整体强度牢固,外形美观;

过滤层采用钢板网内夹过滤材料制成,安装在金属箱体内,定期更换。

4、过滤器过滤材料采用过滤净化效率高、无二次污染的玻璃纤维·阻燃过滤材料,具有通风量大、阻力小、容尘量大等特点。玻璃纤维过滤棉性能参数见5.3。

5、过滤段上装有压差计(指针式),当设备内部压差超过300Pa时,提示清理或更换过滤棉;干式过滤器的作用:涂装过程少量油漆被废气带走,经空气冷凝形成漆雾粉尘。这些粉尘具有粒径小、废气中含量少等特点,大部分在10um以下,若这些废气直接进入活性炭进行吸附,将导致活性炭微孔堵塞,最终将导致活性炭失活。因此,废气必须经过过滤处理才能进入后续吸附阶段。

活性炭吸附系统

本体:采用Q235材质板满焊制作,保证整体密封性;箱体分内外部分,中间装填150mm的耐高温保温材料,从而使能耗更低,脱附效率更高。内部结构根据我们大量的成功工程案例经验设计及修正,保证整体功用良好。

本系统可以做到吸附、脱附、冷却三个状态同时工作。由此,也相应增加正常吸附阀门、脱附阀门,冷却阀门,消防阀门,冷却风机等。过滤风速按0.8m/s(一般按1.2 m/s)计算,比常规设备增加30%碳用量,吸附效率比常规更高。

活性炭介绍:

活性炭吸附处理废气机理主要包括物理吸附和化学吸附两方面:

物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。由于活性炭吸附剂表面存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当此固体表面与气体接触时,就能吸引气体分子,使其浓聚并保持在固体表面,此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性固体物质相接触,废气中的污染物被吸附在固体表面上,使其与气体混合物分离,达到净化目的。

除了物理吸附外,化学反应也经常发生在活性炭的表面,活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合,功能团形式的氧和氮,例如羟基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。

活性炭填充量:活性炭的质量和数量决定着废气处理设备净化效率的高低,所以要在保证合格排放的基础上,合理配置活性炭的填充量,本装置活性炭的填充量如下表:

催化燃烧再生系统

催化燃烧室

存放催化剂,废气进行催化燃烧的位置。催化燃烧是借助催化剂在低温下(200~400℃)下,实现对有机物的完全氧化,因此,能耗少,操作简便,安全,净化效率高,在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面,比如化工,喷漆、绝缘材料、漆包线、原料生产等行业应用较广。

催化剂是采用的铂金催化剂。催化剂的作用是:提高反应速率;降低反应温度;减少反应器的体积。

板式热交换器

板式换热器是按一定的间隔,由多层波纹形的传热板片,通过焊接或由橡胶垫片压紧构成的高效换热设备。按其加工工艺分为可拆式换热器和全焊接不可拆式换热器,办焊接式换热器是介于两者之间的结构,即两种流体作为相对独立的结构体进行组装的。板片的焊接或组装遵循两两交替排列原则组装时,两组交替排列。为增加换热板片面积和刚性,换热板片被冲压成各种波纹形状,目前多为v型沟槽,当流体在低流速状态下形成湍流,从而强化传热的效果,防止在板片上形成结垢。板上的四个角孔,设计成流体的分配管和泄集管,两种换热介质分别流入各自流道,形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。

板式换热器的特点:

 由于采用0.6mm—0.8mm不锈钢片,传热效率得以极大的提高。

体积小,是管壳式换热器体积的1/3——1/5,既节省了金属材料,又减少了占地面积。

传热系数高:总传热系数约为管壳式换热器的3--5倍

不易结构,清洗方便,便于日常维护。

由于体积小、响应迅速,运行热损失小。

工艺上,我们采用引入新鲜空气与催化燃烧后热气体热交换后进行脱附,易于控制,不会产生高温报警或低温脱附不充分的情况,即安全也节能。同行业多采用催化燃烧后无氧气体混合冷空气进行脱附,因催化燃烧后的温度与脱附出来的气体浓度有关,变化很快,不可控制,导致脱附温度时高时低,从而造成脱附效率不高,最后整体的治理效果不佳。

电气控制系统

电器控制设备的所有设计、制作和安装均须符合相关的国家标准,特别须符合国家安全标准和电磁兼容性(EMC)标准要求。

电器控制柜应布局合理,元器件布置按功能分区排列整齐,柜内有足够的空间,带换气装置,考虑一定的散热措施。接线线路走向整齐、清晰、规范。

各类元器件的固定位置须有明显标志。接地良好并作好标记。各类线路两端应设有线号,且标志、线号与原理图一致。整个电器控制系统应做到操作方便,便于维修。

来源:环保



标签:   活性炭吸附 催化燃烧