有机废气处理催化燃烧设备处理喷漆房废气技术说明,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。
收集装置:将喷漆产生的含有粉尘、油漆颗粒的废气通过支管道送入主管道(每条支管道上安装一个手动风量调节阀,通过手动调节风阀开度来调节风量,防止吸风不均匀和吸风吸不动现象的产生),然后通过主管道将废气送入水喷淋处理装置。
工艺流程:收集装置—支管道—手动风阀—主管道—水喷淋—催化燃烧设备—变频风机—烟囱离地15m高空排放
水喷淋预处理:首先废气进入水喷淋,喷淋室内喷淋液经过雾化器的雾化形成层层水膜,首先废气由喷淋塔进气口流入空气室,然后经过层填料进行水洗,去除废气中的40%-60%的粉尘、油漆颗粒以及溶解部分溶于水的废气,然后进入第二层填料进行水洗,完全去除废气中全部的粉尘、油漆颗粒和溶解部分溶于水的废气(防止油漆粘结灯管,影响催化燃烧设备净化效率和后续设备的维护成本)。然后经水喷淋上端的除雾器进行水份吸收。接着废气进入催化燃烧设备。
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。
催化燃烧设备催化剂
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。
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
我公司催化燃烧设备催化炉制作用材为10mm厚碳钢板
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。
催化燃烧设备催化燃烧法作用原理是:
催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。
催化剂首先对VOC分子的吸附,提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能,提高了反应速率,借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下,发生无氧燃烧,分解成CO2和H20,释放出大量热量,能耗较小,某些情况下达到起燃温度后无需外界供热,反应温度在250-400℃。
在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。
由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H20,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。
催化燃烧装置主要是由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。
来源:环保