有機(jī)廢氣處理催化燃燒法處理噴漆房廢氣
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2021-07-01 09:11
有機(jī)廢氣處理催化燃燒法處理噴漆房廢氣
噴漆房廢氣處理有機(jī)廢氣處理催化燃燒設(shè)備技術(shù)說明:噴漆房排出的廢氣經(jīng)管道收集后，進(jìn)入水浴噴淋設(shè)備，對(duì)漆霧進(jìn)行初步水洗過濾，然后進(jìn)入干式過濾箱裝置，再對(duì)廢氣中的殘?jiān)M(jìn)行精濾，以保證活性炭的使用壽命。然后有機(jī)廢氣進(jìn)入活性炭吸附塔裝置，活性炭塔內(nèi)的活性炭吸附廢氣中的VOCs氣體，凈化后的清潔氣體由風(fēng)機(jī)輸送，通過煙囪高空排放，達(dá)到達(dá)標(biāo)排放。
收集裝置:將噴漆產(chǎn)生的含有粉塵和噴漆顆粒的廢氣通過支管送入主管道(每根支管都裝有手動(dòng)風(fēng)量控制閥，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量閥的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量，防止吸入不均勻和吸入不動(dòng))，然后將廢氣通過主管道送入噴水處理裝置。
工藝流程:收集裝置-支管-手動(dòng)氣閥-主管-噴水-催化燃燒設(shè)備-變頻風(fēng)機(jī)-離地15m高度煙囪排放。
水噴淋預(yù)處理:***先廢氣進(jìn)入水噴淋，噴淋室內(nèi)的噴淋液被霧化器霧化，形成層層水膜。***先，廢氣從噴淋塔的進(jìn)氣口流入氣室，然后用層填料洗滌，去除40%-60%的灰塵、噴漆顆粒和溶解在水中的廢氣。然后，進(jìn)入***二層包裝進(jìn)行清洗，以完全去除水中溶解的所有灰塵、噴漆顆粒和廢氣(以防止噴漆粘附到燈管上，然后水被水霧上端的除霧器吸收。然后廢氣進(jìn)入催化燃燒設(shè)備。
某鋼結(jié)構(gòu)廠噴漆間***小30*5*4米，總設(shè)計(jì)風(fēng)量6萬m/h，3個(gè)活性炭吸附箱，單吸風(fēng)量2萬m3/h，活性炭吸附塔脫附時(shí)需要用蝶閥分離，CO爐產(chǎn)生的熱氣變溫脫附，通過脫附風(fēng)機(jī)輸送到CO爐。在CO爐中，熱量由熱交換器交換，通過電加熱加熱，然后進(jìn)入催化燃燒室，在那里，水和二氧化碳通過催化燃燒產(chǎn)生，維持生命。CO爐進(jìn)、排氣均裝有阻火器，設(shè)計(jì)有熱旁路，溫度高時(shí)直接排入煙囪。脫附系統(tǒng)設(shè)有脫附風(fēng)機(jī)、輔助冷卻風(fēng)機(jī)、輔助冷卻空氣閥和新鮮空氣閥等。
生產(chǎn)噴涂車間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣通過收集罩經(jīng)管道抽出車間，進(jìn)入噴漆粉塵預(yù)處理設(shè)備，然后進(jìn)入吸附+脫附+催化燃燒廢氣凈化裝置。廢氣***先通過灰塵過濾器中的過濾層去除灰塵顆粒，然后將凈化后的氣體引入帶有蜂窩狀活性炭的活性炭吸附床(一備一用)，與蜂窩狀活性炭充分接觸?；钚蕴繉?duì)有機(jī)物的強(qiáng)吸附作用凈化了氣體，處理后的氣體可以達(dá)標(biāo)排放。該設(shè)備性能穩(wěn)定，能夠達(dá)到預(yù)期效果。運(yùn)行一段時(shí)間后，吸附床達(dá)到吸附飽和，脫附-催化燃燒自平衡過程開始1小時(shí)，然后啟動(dòng)脫附再生系統(tǒng)對(duì)活性炭進(jìn)行脫附再生(不更換活性炭)，脫附后的氣體通過催化燃燒裝置燃燒，產(chǎn)生二氧化碳、水和部分熱量等無害氣體，整個(gè)吸附和催化燃燒過程由PLC自動(dòng)控制。
活性炭吸附飽和后可以用熱空氣脫附再生。再生后的活性炭可以重新投入使用，通過控制脫附過程的流量，有機(jī)廢氣的濃度可以濃縮10-15倍。脫附氣流由催化床燃燒機(jī)加熱到300℃左右，在催化劑的作用下被點(diǎn)燃。催化燃燒過程的凈化效率可達(dá)97%以上。燃燒后，產(chǎn)生CO2和H2O，并釋放***量熱量。一部分熱量用于通過催化燃燒床中的換熱器加熱脫附后的高濃度廢氣，另一部分來自加熱室的空氣被活性炭脫附。
催化燃燒裝置的組成
2.1催化劑
采用以鉑和鈀為主的貴金屬催化劑作為催化劑，可有效降低有機(jī)廢氣的燃燒溫度，催化劑壽命為3~5年。
用于催化燃燒設(shè)備的催化劑
2.2換熱器
熱交換器利用催化燃燒后煙氣的熱量。有機(jī)廢氣在進(jìn)入催化燃燒室之前與燃燒后的煙氣進(jìn)行熱交換，使其在進(jìn)入催化燃燒室之前達(dá)到催化溫度。
2.3加熱系統(tǒng)
開車前需要將催化劑加熱到200~400℃，這部分熱量需要加熱器。
2.3.1電加熱器
電加熱器是一種用電來提高溫度的裝置。
2.3.2氣體加熱器
燃?xì)饧訜崞魇且环N使用天然氣加熱系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。
操縱系統(tǒng)
主要由PLC電控柜、溫度顯示儀、電動(dòng)閥執(zhí)行器和面板模擬流程圖等組成。它的功能是在運(yùn)行過程中控制管道中閥門的開啟和關(guān)閉。
3.催化燃燒裝置的分類
3.1電加熱催化燃燒爐
催化燃燒設(shè)備催化爐由10毫米厚的碳鋼板制成。
電加熱催化燃燒是一種利用電能加熱催化劑處理?yè)]發(fā)性有機(jī)化合物的爐型。
活性炭吸附催化燃燒的去除效率和活性炭的吸附能力主要受其比表面積、孔徑、分子間作用力和化學(xué)鍵合成的影響，在實(shí)際應(yīng)用中，活性炭裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是活性炭的過濾面積、過濾風(fēng)速和層厚。
活性炭過濾的風(fēng)速見《吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2026—2013)。粒狀吸附劑的氣速應(yīng)低于0.6m/s，纖維狀吸附劑的氣速應(yīng)低于0.15m/s，蜂窩狀吸附劑的氣速應(yīng)低于1.2m/s；過濾面積可以根據(jù)處理風(fēng)量和過濾風(fēng)速來計(jì)算。
碳層厚度的設(shè)計(jì)需要結(jié)合廢氣濃度、去除效率和活性炭更換時(shí)間等因素。碳層厚度的計(jì)算一般有兩種方式:***先根據(jù)活性炭的更換周期確定活性炭的總裝載量，然后根據(jù)過濾面積計(jì)算碳層厚度；其次，考慮吸附箱尺寸、碳層風(fēng)阻和過濾風(fēng)速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)直接選擇一個(gè)厚度值。
上述設(shè)計(jì)是基于活性炭的吸附速率為定值或無窮***到可以忽略不計(jì)的條件。在實(shí)踐中，目前無法有效計(jì)算吸附率。不同的碳，不同的過濾風(fēng)速，不同的風(fēng)壓等。會(huì)影響碳層的吸附速率。
實(shí)踐中，影響炭層吸附速率的因素有:吸附質(zhì)濃度、風(fēng)壓、溫度、活性炭比表面積等。
催化燃燒設(shè)備的催化燃燒法的作用原理是:
催化燃燒是一種利用催化劑在低溫下氧化分解廢氣中可燃物質(zhì)的凈化方法。所以催化燃燒也叫催化化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300-500℃時(shí)，***部分碳?xì)浠衔锟梢员淮呋瘎┩耆趸?/div>
***先，催化劑吸附VOC分子，增加反應(yīng)物濃度。其次，催化氧化階段降低了反應(yīng)活化能，提高了反應(yīng)速率。在催化劑的幫助下，有機(jī)廢氣可以在較低的起燃溫度下進(jìn)行無氧燃燒，分解成CO2和H2O，釋放出***量熱量，能耗較低。在某些情況下，達(dá)到起燃溫度后不需要外部供熱，反應(yīng)溫度為250-400℃。
在化學(xué)反應(yīng)過程中，利用催化劑降低燃燒溫度，加速有毒有害氣體完全氧化的方法稱為催化燃燒法。
由于催化劑的載體是由多孔材料制成的，因此具有較***的比表面積和合適的孔徑。當(dāng)加熱到300-450℃的有機(jī)氣體通過催化層時(shí)，氧氣和有機(jī)氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機(jī)氣體接觸和碰撞的機(jī)會(huì)，提高了活性，使有機(jī)氣體和氧氣發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)生成CO2和H2O，同時(shí)產(chǎn)生熱量，從而使有機(jī)氣體變得無毒無害。
催化燃燒裝置主要由換熱器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的煙囪組成。其凈化原理是，未凈化的氣體在進(jìn)入燃燒室之前，先經(jīng)過換熱器預(yù)熱，然后送到燃燒室，在那里達(dá)到所需的反應(yīng)溫度。氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后的煙氣通過換熱器釋放一些熱量，然后通過煙囪排入***氣。
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