催化燃烧床主要作用
1、内部加热元件产生热能后,通过风机和连接管道将热空气吹入活性炭床,是活性炭床升温。
2、经过吸附工艺的活性炭在温度变化后,有机物从活性炭中气化解析出来,在风机负压引导下有机物通过脱附管道进入催化燃烧床再次升温并与填装在催化燃烧床内部的贵金属催化剂发生化学反应,有机物得到二次分解净化。
3、当催化床温度达到250-3000℃时,有机物即可开始反应,利用废气燃烧产生的热空气循环使用,反应后的热量达到一定值是加热元件可以停止工作。
4、活性炭脱附后的小风量、高浓度有机废气先进入换热器进行换热,实现对余热的回收,换热器后通过加热器对废气进一步升温,升温后的有机废气达到废气在催化剂作用下的起燃温度。废气进入催化燃烧床,在催化剂的作用下,高温裂解成二氧化碳和水,有机成分得到净化,同时有机废气裂解释放出热量使气体温度进一步升高,净化后的尾气经过两级换热器实现余热的回收利用。
催化燃烧的预热废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式,电热管分成多组、由电控箱自动控制,采用PLC与系统温度连锁控制,当废气温度低于一定温度时(可设定)电热管会自动接通电源给废气加热。当废气温度高于定温度时电热管会自动断开一组、二组或全部电源以节约电能及达到安全运行。当脱气体中的废气浓度达到一定值后,基本可以实现热量的自平衡,不需要开启电加热,达到节约能源的目的。催化然反应是典型的气一固相催化反应,其实质是在一定温度下,共同吸附于催化剂表面的有机物(VOCs)与来自空气中的氧发生催化氧化反应,其实质是在一定温度下,共同吸附于催化剂表面的有机物(VOCs)与来自空气中的氧发生催化氧化反应,氧化分解成无害二氧化碳和水,并释放反应热的过程。借助催化剂可大幅度降低有机物起燃温度,进行无焰燃烧,减少预热能耗及氮氧化合物的生成。
活性炭脱附再生流程:当吸附床吸附饱和后,可启动脱附风机对该吸附床脱附,脱附气体首先经过催化床中的换热器,然后进入催化剂的预热器,在电加热器的作用下,使气体温度提高到280℃左右,再通过催化剂,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为CO和H、O同时放出大量的热,气体温度进一步提高,该高温气体再次通过换热器,与进来的冷风换热,回收一部分量,从换热器出来的气体分两部分:一部分直接排空;另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值。
在工业生产活动中,除了采用必要的防护措施外,还要尽量避免有机废气的排放,全面收集与净化有机废气,这些废气具有沸点低、常温下容易挥发等特征,对周边环境以及操作人员的身体健康产生较大的影响。
对于有机废气,人们应首先开展水喷淋,去除废气中内部的杂质、可溶性有机物。喷淋后气体内部具有大量水分和少量粉尘,为避免水分与粉尘影响活性炭吸附床的有效运行,人们需要在处理是利用高效率的过滤器进行过滤。
在活性炭吸附到饱和程度后,切换到托附床,吸附需要外加的热量,加热装置安装在催化氧化床内部,开启后同时预热催化剂。催化氧化床达到设定的温度后,将热空气引入脱附床内部,有机废气在加热的作用下从活性炭表面全部解析出来。
高浓度的有机废气在外力的作用下进入氧化床中,通过金属铂的催化作用,被燃烧分解为水与二氧化碳,废气通过这一操作得到净化。这一燃烧过程的特征为低温、快速以及无焰,并产生较大的热量,人们可以将活性炭再次回用到有机废气的脱附与燃烧氧化中,从而降低能源消耗。
在有机废气浓度较大时,燃烧产生的热量过多会导致催化床的温度较大,进而影响整个废气治理系统的安全性。
漆雾过滤器
喷漆废气主要出现在工件涂抹的喷漆工作台,高压空气喷射的油漆很多停留在工件上,其他都随废气排,变成漆雾。这些漆雾粉尘含量较低,颗粒较小。如果不处理会很快堵塞活性炭的微孔,使其失去原有的功能。因此,喷漆废气必须先进行粗过滤处理。
吸附剂的选择与参数设定
活性炭具有比表面大、吸附能力强以及成本较低等优势,它是目前VOCs污染常见的吸附剂。粉末状态的活性炭更换不方便,活性炭纤维含有规则的微孔结构,具有较大的吸附容量,同时容易脱落,成本较高。蜂窝状的活性炭风速高,阻力小,可以应用到大风量的低浓度废气吸附中。 催化燃烧一体化设备内部的温度远远高于常温,需要增加保温处理避免对工作人员造成伤害。保温利用的保温棉采用的材料为硅酸铝纤维毡,依据燃烧室可能出现的温度来设计。