有機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，進入水浴噴淋設(shè)備，對漆霧進行初步水洗過濾，然后進入干式過濾箱裝置，再對廢氣中的殘渣進行精濾，以保證活性炭的使用壽命。然后有機廢氣進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機輸送，通過煙囪高空排放，達到達標排放。

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風量控制閥，通過手動調(diào)節(jié)風量閥的開度來調(diào)節(jié)風量，防止吸入不均勻和吸入不動)，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-手動氣閥-主管-噴水-催化燃燒設(shè)備-變頻風機-離地15m高度煙囪排放。

水噴淋預處理:***先廢氣進入水噴淋，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，進入***二層包裝進行清洗，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)計風量6萬m/h，3個活性炭吸附箱，單吸風量2萬m3/h，活性炭吸附塔脫附時需要用蝶閥分離，CO爐產(chǎn)生的熱氣變溫脫附，通過脫附風機輸送到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、排氣均裝有阻火器，設(shè)計有熱旁路，溫度高時直接排入煙囪。脫附系統(tǒng)設(shè)有脫附風機、輔助冷卻風機、輔助冷卻空氣閥和新鮮空氣閥等。

生產(chǎn)噴涂車間產(chǎn)生的有機廢氣通過收集罩經(jīng)管道抽出車間，進入噴漆粉塵預處理設(shè)備，然后進入吸附+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。活性炭對有機物的強吸附作用凈化了氣體，處理后的氣體可以達標排放。該設(shè)備性能穩(wěn)定，能夠達到預期效果。運行一段時間后，吸附床達到吸附飽和，脫附-催化燃燒自平衡過程開始1小時，然后啟動脫附再生系統(tǒng)對活性炭進行脫附再生(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，整個吸附和催化燃燒過程由PLC自動控制。

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，有機廢氣的濃度可以濃縮10-15倍。脫附氣流由催化床燃燒機加熱到300℃左右，在催化劑的作用下被點燃。催化燃燒過程的凈化效率可達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。有機廢氣在進入催化燃燒室之前與燃燒后的煙氣進行熱交換，使其在進入催化燃燒室之前達到催化溫度。

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

燃氣加熱器是一種使用天然氣加熱系統(tǒng)的內(nèi)燃機。

操縱系統(tǒng)

主要由PLC電控柜、溫度顯示儀、電動閥執(zhí)行器和面板模擬流程圖等組成。它的功能是在運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揮發(fā)性有機化合物的爐型。

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鍵合成的影響，在實際應用中，活性炭裝置設(shè)計的關(guān)鍵是活性炭的過濾面積、過濾風速和層厚。

活性炭過濾的風速見《吸附法工業(yè)有機廢氣處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2026—2013)。粒狀吸附劑的氣速應低于0.6m/s，纖維狀吸附劑的氣速應低于0.15m/s，蜂窩狀吸附劑的氣速應低于1.2m/s；過濾面積可以根據(jù)處理風量和過濾風速來計算。

碳層厚度的設(shè)計需要結(jié)合廢氣濃度、去除效率和活性炭更換時間等因素。碳層厚度的計算一般有兩種方式:***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)過濾面積計算碳層厚度；其次，考慮吸附箱尺寸、碳層風阻和過濾風速，根據(jù)經(jīng)驗直接選擇一個厚度值。

上述設(shè)計是基于活性炭的吸附速率為定值或無窮***到可以忽略不計的條件。在實踐中，目前無法有效計算吸附率。不同的碳，不同的過濾風速，不同的風壓等。會影響碳層的吸附速率。

實踐中，影響炭層吸附速率的因素有:吸附質(zhì)濃度、風壓、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轉(zhuǎn)化。由于催化劑加速了氧化分解過程，在300-500℃時，***部分碳氫化合物可以被催化劑完全氧化。

***先，催化劑吸附VOC分子，增加反應物濃度。其次，催化氧化階段降低了反應活化能，提高了反應速率。在催化劑的幫助下，有機廢氣可以在較低的起燃溫度下進行無氧燃燒，分解成CO2和H2O，釋放出***量熱量，能耗較低。在某些情況下，達到起燃溫度后不需要外部供熱，反應溫度為250-400℃。

在化學反應過程中，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。當加熱到300-450℃的有機氣體通過催化層時，氧氣和有機氣體被吸附在多孔材料表面的催化劑上，增加了氧氣和有機氣體接觸和碰撞的機會，提高了活性，使有機氣體和氧氣發(fā)生劇烈的化學反應生成CO2和H2O，同時產(chǎn)生熱量，從而使有機氣體變得無毒無害。

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，未凈化的氣體在進入燃燒室之前，先經(jīng)過換熱器預熱，然后送到燃燒室，在那里達到所需的反應溫度。氧化反應在催化反應器中進行，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。