催化焚烧技术治理效率提升工艺设计关键点解析
更新时间：2021-03-16 12:05
来源：环境邦
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voc废气治理催化燃烧设备，RCO活性炭吸附+脱附+催化燃烧一体装置废气处理设备，催化燃烧设备组成
设备主要由干式过滤、活性炭吸附床、催化燃烧脱附床、配套风机、电器控制等组成。
1.干式过滤为了防止废气带入少量的水气和少量的粉尘进入到吸附净化装置系统，从而使活性炭受潮和堵塞导致吸附效果降低。经干式除尘工艺，以确保吸附处理系统的气源洁净度为96%。干式过滤器一般采用无纺布材质的过滤棉，以降低活性炭更换周期，减少运行费用。
2.活性炭吸附床内装活性炭层及气流分布器，以浓缩净化有机气体，是整个装置一个主循环的主要部件及核心工序，活性炭由堆放式装填，更换极其方便。
活性炭吸附箱的单床设计风量为：20000m3/h，设定一个吸附床吸附，吸附完之后脱附。
3.采用活性炭吸附材料-蜂窝状活性炭，其与粒(棒)状相比具有优势的热力学性能，低阻低耗，高吸附率等，极适用于大风量下使用拥有优良的吸附性能，其结构为多孔蜂窝状，具有孔隙结构发达，比表面积大，流体阻力小等优点，该产品特别适用于大风量，低浓度工厂有机废气净化治理，如工厂的甲醛、苯、甲苯、二甲苯等有毒有害废气治理;目前该产品己在我国各大城市工厂批量配套使用，并部分出口至美国日本、韩国等。
4.CCO催化净化装置该装置是将浓缩的有机废气引入主要设备。有机废气经内装加热装置从活性炭层中将有机物分离后，通过催化剂的作用分解成水和二氧化碳，同时释放能量，由热交换装置置换能量，用于维护设备自燃的能源。
5.催化剂以贵金属Pd、Pt等为主要活性组分，贵金属铂和钯,具有高活性、高净化效率、耐高温及长使用寿命。
6.主排风机循环系统的另一主要部件，引导废气在设定的通道中运行。
7.脱附风机第二循环系统的另一主要部件，是负责将热气流引入吸附箱脱附有机物，同时又将有机物引入催化燃烧装置进行分解。
8.气动和电动阀根据工况要求，在电器控制下实现管路切换及脱附时控制整个设备脱附温度的必要元件。
9.电控部分整个设备的中心枢纽，采用PLC程序控制及HMI人机对话界面操控，保证各设备的正常自动运行，同时对各动力点起保护、控制、监控作用。
有机废气先通过干式过滤，将废气中颗粒状污染物截留去除，然后进入吸附床进行吸附，利用具有大比表面积的蜂窝状活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面，经处理后的洁净气体经过风机、烟囱高空排放。
活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和，启动系统的脱附-催化燃烧过程，通过热气流将原来已经吸附在活性炭表面的有机溶剂脱附出来，并经过催化燃烧反应转化生成CO2和水蒸气等无害物质，并放出热量，反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附加热气流中，当脱附达到一定程度时放热跟脱附加热达到平衡，系统在不外加热量的情况下完成脱附再生过程。
工艺流程说明：
1)预处理阶段
预处理选用填料式喷淋洗刷塔，喷淋液挑选碱液酸性气体进行中和处理或许选用干式过滤器对粉尘进行过滤处理。
2)活性炭吸附阶段
通过前面的预处理后，废气通入后端的活性炭吸附/脱附塔进行吸附处理，通过活性炭微孔的有机气体吸附在活性炭表面，去除废气中的有机物，抵达净化气体的作用。
催化燃烧吸附脱附工艺流程
3)活性炭脱附阶段
当吸附床吸附饱满后，切换脱附风阀和吸附风阀，发起脱附风机对该吸附床脱附。脱附新鲜空气首要通过新风进口的换热器和电加热室进行加热，将新空气加热到120℃左右进入活性炭床，炭床受热后，活性炭吸附的溶剂蒸腾出来。
4)催化燃烧阶段
5)溶剂经风机送入到催化燃烧室前的换热器，然后进入催化燃烧室中的预热器，在电加热器的作用下，使气体温度前进到250-300℃左右，再进入催化燃烧床，有机物质在催化剂的作用下无焰燃烧，被分解为CO2和H2O，一同放出许多的热，气体温度进一部前进，该高温气体再次通过换热器预热未经处理的有机气体，收回一部分热量。从换热器出来的气体再通过新风进口的换热器对脱附新鲜空气进行加热，通过换热后的气体通过烟囱引高排放。
前处理设备组成：
目前前处理箱合计采用1组3万风量。前处理箱干式处理。干式前处理：由壳体、漆雾过滤盒、DPA、F86过滤袋、F8过滤袋、压差表、压差开关、维修梯子等组成。
1）、壳体：整体壳体骨架采用1.5mm镀锌板材折弯焊接而成，在壳体一侧设有过滤袋的检修门，过滤袋能从检修门中轻易抽出维护和保养，检修门和活板采用1.5mm碳钢材料折弯焊接而成，防水型设计，检修门采用快速螺旋压紧手柄，大大缩短维保人员开门和关门的时间，密封条采用三元乙炳空心复合钢骨架密封条，密封压紧量大，钢骨架夹紧劳固不易脱落，（不用胶粘）在壳体的高度方向设有维护专用梯子和水平维修通道，在通道外侧设有安全防护栏。
3）、过滤单元是除尘器的核心部分，滤袋安装方式：采用压紧方式，边框加装橡胶密封垫。
（2）、蜂窝活性炭吸附床
1、蜂窝活性炭吸附工作原理：
由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因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，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。更适用于大风量低浓度的有机废气治理，它能有效地净化环境、消除污染、改善劳动操作条件，对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气吸附，确保工人身体健康，并能回收再生利用，降低成本。
蜂窝活性炭吸附床内装蜂窝活性炭层及气流分布器，以浓缩净化有机气体，是整个装置第一个主循环的主要部件及核心工序，蜂窝活性炭砖砌式装填。废气进入箱体由装填在两层蜂窝活性炭吸附净化，以将低吸附箱吸附流速提高净化效率。
蜂窝活性炭选用以优质无天燃活性炭作为原料、外形蜂窝状，其主要特点为：具有强度高、比表面积较大、吸附容量高、吸附速度快、孔隙结构发达、
电催化氧化（ElectricCatalyticOxidizer简称ECO）设备能有效的降低热量损耗及能耗资源，同时大大降低净化后气体排出温度。ECO设计独特，布局合理，具有以下特点：
操作方便：工作时全自动控制。
能耗低：达到一定浓度时，无功率（或低功率）运行。
安全可靠：泄压、自保，阻火除尘、超温报警及先进的自控。
阻力小效率高：采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝陶瓷催化剂，比表面积大。
占地面积小：仅为同行业同类产品的70%。
使用寿命长：催化剂一般2年更换，并且载体可再生。
ECO主机由阻火除尘器、热交换器、预热器、催化反应室、主排风机、控制系统、电加热组件以及催化剂组成，是设备的核心部件。
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