天津RCO催化燃燒設備生產廠家
天津RCO催化燃燒設備生產廠家
一、催化燃燒凈化有機廢氣
噴漆廢氣凈化處理方法,目前比較廣泛使用的有液體吸收法、直接燃燒法、催化燃燒法和活性炭吸附等四種不同的方法。活性炭吸附法凈化率可達95%以上,若無再生裝置,則運行費用太高;液體吸收法凈化率只有60%~80%,這種方法實際應用存在吸收效率不高、油霧夾帶現象,一般難以達到國家排放標準,而且存在著二次污染問題;催化燃燒法凈化率也可達95%,但適合于處理高濃度、 小風量且廢氣溫度較高的有機廢氣,而噴漆廢氣中的“三苯”濃度一般低于 300mg/m3,因此采用催化燃燒法處理也不合適。目前大部分工廠在處理噴漆廢氣時采用水簾洗滌裝置或顆粒炭吸附法,水簾洗滌法處理后的噴漆廢氣一般達不到《大氣污染物排放標準》GB16297-96中的標準。顆粒炭吸附法一般未采取再生措施,設施運行一定時間后需更換新炭,因此運行成本較高。
針對噴漆廢氣的特點和結合企業現狀,現采取吸附-催化燃燒法來處理 “三苯”等有機廢氣比較合理,由于噴漆廢氣經水幕機洗滌后仍具有粘性并含有一定的水分,因此在吸附床前應增加預處理部分以除去漆物顆粒和水分。
二、工藝流程
工藝流程圖
注: 1、 表示溫度控制器;
2、 閥門開關;
3、 -1、 -2、 -3,炭箱上的溫度控制開關,通過控制器空氣連通大氣上的閥門開關開啟;
4、 -4燃燒溫度檢測器;
5、 -5加熱溫度空氣器,將溫度反饋給控制器,以此控制脫附風機和加熱管的工作與否;
6、 -6溫度控制器,控制連通冷風機的調節閥開口大小;
7、 表示閥門,與時間繼電器連接,當反應時間結束后,通往大氣一端的閥門開口打開。
設備效果圖
(一)設備各部分:
1、前處理設備 干式處理器(例如:V型濾紙漆霧過濾器、板式過濾器、濾筒式除塵器等根據客戶要求及實際情況選擇)處理粉塵、漆霧顆粒。
2、多單元分流組合式吸附系統 含有三個吸/附單元,正常工作時是兩吸一脫。每個單元上各設置一組吸附閥門和一組脫附閥門。當該單元在吸附時間內時,脫附閥門關閉,吸附閥門打開,有機廢氣從上部吸附閥門進入,通過活性炭,被活性炭吸附凈化后,氣體通過下面的吸附閥門經風機作用排出大氣;活性炭脫附時,吸附閥門關閉,脫附閥門打開,該單元形成閉合通道進行脫附工作。每個脫附箱內安裝有溫度感應器,當箱內溫度超過設置的溫度時,反饋給控制器,與大氣相連的閥門打開向箱內補充冷氣降低溫度。若溫度過高,活性炭發生燃燒,控制器啟動緊急預案,打開噴淋裝置,同時切斷電源。
3、阻火器 又名防火器,應用火焰通過熱導體的狹小孔隙時,由于熱量損失而熄滅的原理設計制造。其作用是防止外部火焰竄入存有易燃易爆氣體的設備、管道內或阻止火焰在設備、管道間蔓延。
4、換熱室 燃燒后產生的高溫氣體和低溫氣體利用換熱器進行熱能傳遞,既能使未處理的有機廢氣溫度上升,有利于其在催化室中發生反應節省能量,又能使凈化過的氣體溫度降低不影響后面設備的使用。
5、催化燃燒 催化燃燒過程是在催化燃燒裝置中進行的。有機廢氣先通過熱交換器預熱到200~400℃,再進入燃燒室,通過催化劑床時,碳氫化合物的分子和混合氣體中的氧分子分別被吸附在催化劑的表面而活化。由于表面吸附降低了反應的活化能,碳氫化合物與氧分子在較低的溫度下迅速氧化,產生二氧化碳和水。
(三)工作原理:
采用干式處理器裝置結合活性炭纖維吸附-催化燃燒工藝處理噴漆廢氣的流程,由于整個系統集吸附-脫附-催化燃燒于一體。為保證系統的連續運行,吸附器采用多單元分流組合式結構,正常運行時,處在脫附狀態的只有一個單元,而其它兩個單元處于吸附或冷卻狀態。三個吸/脫單元按一定的時間順序交替進行吸脫工作。
設備啟動后,有機廢氣收集后經過干式處理器過濾粉塵和漆霧后進入多單元分流組合式系統。吸/脫-3首*入脫附狀態,吸附閥門關閉,脫附閥門打開。經過前處理的廢氣進入前兩個單元吸附,凈化后的氣體經風機作用排入大氣。當吸/脫-3單元脫附結束后,脫附閥門關閉,吸附閥門打開,同時吸/脫-1單元開始進行脫附,關閉吸/脫-1吸附閥門,打開吸/脫-1脫附閥門,進行脫附,此時吸/脫-2和吸/脫-3進行吸附工作。
脫附過程:用60~80℃熱風進行脫附,解吸出的高濃度有機廢氣經阻火器后進入熱交換室,經熱能交換,氣體溫度上升,后進到催化燃燒室(內含三組加熱管,根據溫度感應器測到的溫度來確定加熱管工作的數量)進行無焰燃燒,放出熱量,生成氣態二氧化碳和水。反應后的氣體經換熱室進行熱交換降低溫度后再經阻火器后回到管道內,管道上安裝有溫度感應器-6,當氣體溫度超過設置的溫度時,冷風機補充冷風(控制風量的開關閥門開口程度由超過設置溫度的大小來確定,使氣體溫度降低防止活性炭因溫度過高失活),降溫后的氣體回到高溫脫附箱完成一次循環。當到達設備設置的脫附時間時(一般設置2小時),氣體凈化達到排放標準,與大氣相連的閥門打開,氣體排出。加熱管停止工作,冷風機和連接大氣的閥門打開同時向里面補充冷風降溫,此過程大約1小時,當吸/脫-1內的溫度感應器測到溫度低于設置的溫度時,吸/脫-1的整個脫附過程結束。
每個脫附箱內安裝噴淋裝置,若溫度過高,活性炭發生燃燒,控制器啟動緊急預案,打開噴淋裝置,同時切斷電源。
整個過程中接收到的溫度信號反饋給控制器,由控制器控制每個單元吸附和脫附時的氣動閥門由控制器按設定時差有序開關,整個電控裝置自動控制,并配有自動報警系統。
三、反應機理
1、主要反應方程式:
2、吸附-催化燃燒工藝是活性炭吸附和催化燃燒的組合工藝,有機廢氣經過了吸附-脫附和催化燃燒三個過程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的張力把有機廢氣中的溶劑吸附在活性炭的空隙中,使所排廢氣得到凈化;當活性炭吸附飽和后,用高溫脫附再生;被脫附出來的有機物廢氣在催化劑的作用下,能在較低溫度的狀況轉化為無毒無害的二氧化碳和水。可知該工藝有以下優點:
(1)起燃溫度低,節省能源 有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低、能耗低的顯著特點。催化燃燒達到起燃溫度后便無需外界供熱。
(2)適用范圍廣 催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業排放的低濃度、多成分、無回收價值的廢氣,采用吸附-催化燃燒法的處理效果更好。
(3)該工藝采用吸附-脫附-催化燃燒組合工藝。整個系統實現了凈化過程閉環操作,有機物廢氣凈化率一般都在95%以上,終產物為無害的CO2和H2O(其他原子有機化合物還有其他燃燒產物),且由于燃燒溫度低,能大量減少NOX的生成。處理*,無二次污染。
(4)該系統組合緊湊,充分利用熱源,節省設備投資和操作費用。首先在催化燃燒階段不需要外加熱源就可以分解為水和二氧化碳。其次該工藝設備在運行過程中大限度地利用了有機廢氣中有機成分的熱值。
四、凈化裝置特點
1、由于噴漆廢氣經水幕機洗滌后仍具有粘性并含有一定水分,因此在吸附床前增加除漆裝置和脫水裝置。除漆裝置過濾材料由多層金屬過濾網、焦炭等組成,采用折板式結構,過濾風速采用0.4m/s,保證漆霧去除率達99%以上,并過濾片采用抽屜式結構,便于裝卸和清洗。脫水裝置由折板、巖棉等組成,過濾風速采用0.5m/s,可有效去除廢氣中的水分。為了保證吸附處理的連續性,除漆裝置和脫水裝置均采用一用一備。
2、 吸附劑采用的活性炭纖維性能*:其比表面積大(800~1200m2/g),微孔發達(微孔體積占總孔體積的80%左右),孔徑分布廣 ,吸附容量大(比粒狀活性炭大幾倍至幾十倍),吸附速度快,而且再生容易快速 (一般3~5min),脫附*,經多次吸附脫附后仍保持原有的吸附性能,特別是對ppm級的吸附質仍保持很高的吸附量(蜂窩碳或顆粒碳此時的吸附能力則大大降低),因此對有機廢氣的凈化率高;同時因活性碳纖維耐熱性能好,且吸附層很薄,不會產生類似顆粒碳或蜂窩碳吸附裝置因熱積蓄而易產生燃燒爆炸的危險。
3、吸附床采用*的“多單元分流組合式吸附床”,吸附床有3個單元,剛開始時是第1和第2個單元在吸附,第3個單元在脫附,一定時間后,切換為第2和第3個單元在吸附,第1個單元在脫附,如此反復循環運行。這樣一方面保證生產的連續性,另一方面利用多單元的循環交替切換可使吸附劑用量大大減少,不但使吸附床的體積大大減少,而且高價炭纖維因使用量少也不會造成造價高的問題,因此設備重量輕,投資小,占地少,結構緊湊。
4、在催化燃燒床的進口以及鉑(Pt)催化劑層之間布置電加熱管,結合內循環管路,可使床層的預熱時間短(電加熱管一般在開機時預熱17min左右后停止加熱,以后利用催化燃燒熱來維持整個系統的熱平衡),同時采用高效率的熱交換器,并用高性能的輕質耐火材料保溫,這樣不僅使廢氣的催化燃燒*,同時熱利用效率高,運行成本低。
5、采用程序控制器,通過氣動元件系統實現工藝過程的全部自動化,整個系統運行過程中電腦實行適時“記憶”,如遇突然停電等,電腦會記憶當時工作狀態,待來電等電腦會自動指令延續上次的狀態運行下去,這樣可以避免出現某些單元過飽和現象,達到zuijia治理效果,同時出現異常故障時電腦會指令自動停機并發出聲光報警,因此,操作簡單、安全、可靠,自動化水平較高,可實現無人操作。
五、注意事項
1、廢氣成分中,不含下列物質:
(1)有高粘性的油脂類。
(2)磷、鉍、砷、銻、汞、鉛、錫。
(3)高濃度的粉塵
2、設備選型時,請注明廢氣成份、濃度及出口溫度。
3、設備安裝場所無腐蝕性氣體,并有良好的防雨措施。
4、 設備所需電源為:三相交流380V,頻率50HZ。
5、 設備應遠離易燃易爆危險化學品存放地,安全距離符合國家或者相關行業標準規定并在附近應設置消防設施。
6、室外催化燃燒裝置應安裝符合GB5007規定的避雷裝置。
7、在凈化設施運行過程中,除漆裝置中的多層金屬網約3周清洗1次,少部分的焦炭約3個月更換1次,少部分廢炭可送附近的燃煤鍋爐處理或當其它燃料使用。
8、 有特殊要求時,請注明。