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宁波有机废气处理催化燃烧装置

产品时间:2020-08-20

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简要描述:

宁波有机废气处理催化燃烧装置
催化燃烧过程是在催化燃烧装置中进行的。有机废气先通过热交换器预热到200~400℃,再进入燃烧室,通过催化剂床时,碳氢化合物的分子和混合气体中的氧分子分别被吸附在催化剂的表面而活化。由于表面吸附降低了反应的活化能,碳氢化合物与氧分子在较低的温度下迅速氧化,产生二氧化碳和水。

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宁波有机废气处理催化燃烧装置

 1.催化燃烧原理

催化燃烧是典型的气—固相催化反应,催化燃烧是借助催化剂降低了反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面提高反应速率,使其在较低的起燃温度200-300℃下进行无焰燃烧,并氧化分解为CO2和H2O,并放出大量的热量。

催化燃烧废气处理设备

2.有机废气催化燃烧处理工艺流程

根据废气预热方式及富集方式,催化燃烧工艺流程可分为3种。

(1)预热式

预热式是催化燃烧的最基本流程形式。有机废气温度在100℃以下,浓度也较低,热量不能自给,因此在进入反应器前需要在预热室加热升温。燃烧净化后气体在热交换器内与未处理废气进行热交换,以回收部分热量。该工艺通常采用煤气或电加热升温至催化反应所需的起燃温度。

(2)自身热平衡式

当有机废气排出时温度高于起燃温度(在300℃左右)且有机物含量较高,热交换器回收部分净化气体所产生的热量,在正常操作下能够维持热平衡,无需补充热量,通常只需要在催化燃烧反应器中设置电加热器供起燃时使用。

(3)吸附-催化燃烧

当有机废气的流量大、浓度低、温度低,采用催化燃烧需耗大量燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附成为高浓度有机废气(可浓缩10倍以上),再进行催化燃烧。此时,不需要补充热源,就可维持正常运行引。

对于有机废气催化燃烧工艺的选择主要取决于:

(1)燃烧过程的放热量,即废气中可燃物的种类和浓度。

(2)起燃温度,即有机组分的性质及催化剂活性。

(3)热量、回收率等,当回收热量超过预热所需热量时,可实现自身热平衡运转,无需外界补充热源,这是较为经济的。

3.有机废气催化燃烧应用范围

催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体。对于化工、涂料、绝缘材料等行业排放的低浓度、多成分、又没有、回收价值的废气,采用吸附—催化燃烧法的处理效果更好。

宁波有机废气处理催化燃烧装置

 有机废气催化燃烧处理工艺几个步骤,废气经干式喷漆柜处理后,固体颗粒残留很少一部分,相对洁净的有机废气再经催化燃烧前处理吸附,然后进入吸附单元进行吸附和浓缩,基本达到饱和状态后对吸附单元进行加热来脱附有机废气,吸附单元的活性炭因此也可实现再生。脱附出来的废气进入催化氧化床进行燃烧,由于催化剂的作用,燃烧过程低温、快速、无焰,废气因而得到净化。燃烧产生的热气体可进行回收循环使用,再次回用于脱附环节和燃烧氧化过程。该处理方法具体流程包括预处理、吸附、脱附-催化燃烧三个过程,工艺流程如图示意。

当有机废气的流量大、浓度低、温度低、采用催化燃烧需消耗大量的燃料时,可先采用吸附手段将有机废气吸附于吸附剂上并进行浓缩,然后通过热空气吹扫,使有机废气脱附成为高浓度有机废气(可浓缩10倍以上)后再进行催化燃烧。不需要补充热源就可以维持正常运行。

活性炭吸附脱附RCO催化燃烧设备主要由前置过滤系统、活性炭吸附(脱附)箱(催化燃烧床)、催化燃烧炉、电控系统、离心通风机

催化燃烧是放热反应,放热量的大小取决于有机物的种类及其含量。如能依靠废气燃烧的反应热维持催化燃烧过程持续进行是的操作方法。而能否以自热维持体系的正常反应则取决于燃烧过程的放热量、催化剂的起燃温度、热量回收率、废气的初始温度等条件。催化剂相应的起燃温度分别为200℃、250℃、300℃;废气的初始温度分别为30℃和150℃。废气的初始温度越高,废气中有机物的浓度越高,实现自热运转的可能性越大。而工业有机废气中5000mg/m3左右的有机物残留量是常见的,只要热交换器的换热效率能达到50%-60%就可利用热交换器回收燃烧反应热来维持催化燃烧的持续进行。

1、预处理

涂装过程少量油漆被废气带走,经空气冷凝形成漆雾粉尘。这些粉尘具有粒径小、废气中含量少等特点,大部分在10um以下,若这些废气直接进入活性炭进行吸附,将导致活性炭微孔堵塞,最终将导致活性炭失活。因此,废气必须经过过滤处理才能进入后续吸附阶段。

2、吸附装置(吸附单元)

吸附单元的核心是活性炭,本公司采用的是碘值900—1200的优质防水活性炭,从而保证了吸附单元的稳定性。

经过预处理后的有机废气,在风机的作用下引入吸附单元,将其均匀的分布在活性炭的表面,依靠活性炭复杂的内部结构体系及超强大的表面积,活性炭将有机废气吸附在其表面,此过程耗时较少,但时间越长吸附越彻底(设计风速不超过0.8m/s)。并且两者之间不会发生化学反应,有机废气由此而达到净化的效果。净化后的洁净气体可达到相关大气污染物排放法律标准。每套废气净化处理系统设有多套吸附单元,其中一套用于脱附,其余用于吸附,多台吸附单元轮流工作,有plc自动控制切换。

 3、脱附-催化燃烧

催化燃烧法是利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体,即:

CnHm+(n+1/4m)O2催化剂200~300℃nCO2+1/2mH2O

当吸附单元的活性炭吸附至饱和的程度后,该吸附单元切换为脱附单元,脱附需要外加热量,加热装置设在燃烧炉内,将其开启后同时预热催化剂,燃烧炉达到设定温度后将热空气引入脱附床,有机废气在加热作用下从活性炭表面解吸出来。由于温度会使活性炭内部结构会变化,所以在吸附脱附单元都设置热电偶温度传感器,温度偏高时及时调节补冷风系统,即能保证的脱附效果,又给活性炭提供一个安全的工作环境,即使温度传感器发生异常,吸附单元还设置有物理消防设施。

高浓度的有机废气在脱附风机作用下进入燃烧炉,在贵金属铂合金的催化作用下,燃烧分解为水和二氧化碳,废气由此而得到净化。该燃烧过程低温、快速、无焰,并伴随产生大量的热量,可再次回用于有机废气的脱附过程和燃烧氧化过程,因此能够显著的减少能源消耗成本。

当有机废气浓度较大时,燃烧产生的热量过多会导致催化氧化床温度过高,影响整套废气治理系统的安全性,因此系统配有冷空气补充装置引入新鲜空气来降低反应温度,保证设备的安全性。

4、活性炭吸附净化装置 吸附箱采用碳钢制作,表面涂装,内部装有一定量的活性炭,并设置高温检测装置,当含有机物的废气经风机的作用,经过活性炭吸附层(整齐堆放),有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部,洁净气体排出;经过一段时间后,活性炭达到饱和状态时,停止吸附,此时有机物已被浓缩在活性炭内。

5、催化燃烧装置

催化燃烧炉内部主要由高效换热器、不锈钢炉膛、隔离式加热器以及装载有催化剂的催化燃烧室等组成,炉体外部包裹隔热棉保温,外部结构由Q235碳钢板制作。

有机废气焚烧温度如果超过800℃,废气将会完全分解成CO2和H2O,但是在高温状态下,设备容易变形,热量损耗高,设备损耗大。在使用贵金属铂和钯做为催化剂,在催化剂参与反应时,能够将有机废气催化氧化反应温度从800℃降低到250℃左右,同时发出大量热能。

vocs工业废气净化设备,燃烧催化处理废气去除效率高,本吸附-催化燃烧废气净化工艺采用高效吸附剂,净化效率高达95%以上。 环保节能,本吸附-催化燃烧废气净化工艺将有机废气转变为二氧化碳和水,排入大气中不会造成二次污染,具有良好的环境效益。吸附剂吸附达饱和后可用催化燃烧后的热废气进行脱附再生,可循环使用,同时,脱附后的气体再送往催化燃烧室进行净化再生不需外加能量,运行费用低,节能效果显著。适用范围广,本工艺可适用于几乎所有的含烃类有机废气及恶臭气体的治理,可用于众多的有机化工、涂装、印刷、家用电器、绝缘材料等行业排放的各种有机废气。可连续作业,本吸附-催化燃烧废气净化工艺中的吸附床采用“多用一备”的方式,可实现连续作业。

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