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有机废气处理催化燃烧法处理喷漆房废气

有机废气处理催化燃烧法处理喷漆房废气
 
喷漆房废气处理有机废气处理催化燃烧设备技术说明:喷漆房排出的废气经管道收集后,进入水浴喷淋设备,对漆雾进行初步水洗过滤,然后进入干式过滤箱装置,再对废气中的残渣进行精滤,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,活性炭塔内的活性炭吸附废气中的VOCs气体,净化后的清洁气体由风机输送,通过烟囱高空排放,达到达标排放。
收集装置:将喷漆产生的含有粉尘和喷漆颗粒的废气通过支管送入主管道(每根支管都装有手动风量控制阀,通过手动调节风量阀的开度来调节风量,防止吸入不均匀和吸入不动),然后将废气通过主管道送入喷水处理装置。
工艺流程:收集装置-支管-手动气阀-主管-喷水-催化燃烧设备-变频风机-离地15m高度烟囱排放。
水喷淋预处理:***先废气进入水喷淋,喷淋室内的喷淋液被雾化器雾化,形成层层水膜。***先,废气从喷淋塔的进气口流入气室,然后用层填料洗涤,去除40%-60%的灰尘、喷漆颗粒和溶解在水中的废气。然后,进入***二层包装进行清洗,以完全去除水中溶解的所有灰尘、喷漆颗粒和废气(以防止喷漆粘附到灯管上,然后水被水雾上端的除雾器吸收。然后废气进入催化燃烧设备。
某钢结构厂喷漆间***小30*5*4米,总设计风量6万m/h,3个活性炭吸附箱,单吸风量2万m3/h,活性炭吸附塔脱附时需要用蝶阀分离,CO炉产生的热气变温脱附,通过脱附风机输送到CO炉。在CO炉中,热量由热交换器交换,通过电加热加热,然后进入催化燃烧室,在那里,水和二氧化碳通过催化燃烧产生,维持生命。CO炉进、排气均装有阻火器,设计有热旁路,温度高时直接排入烟囱。脱附系统设有脱附风机、辅助冷却风机、辅助冷却空气阀和新鲜空气阀等。
生产喷涂车间产生的有机废气通过收集罩经管道抽出车间,进入喷漆粉尘预处理设备,然后进入吸附+脱附+催化燃烧废气净化装置。废气***先通过灰尘过滤器中的过滤层去除灰尘颗粒,然后将净化后的气体引入带有蜂窝状活性炭的活性炭吸附床(一备一用),与蜂窝状活性炭充分接触。活性炭对有机物的强吸附作用净化了气体,处理后的气体可以达标排放。该设备性能稳定,能够达到预期效果。运行一段时间后,吸附床达到吸附饱和,脱附-催化燃烧自平衡过程开始1小时,然后启动脱附再生系统对活性炭进行脱附再生(不更换活性炭),脱附后的气体通过催化燃烧装置燃烧,产生二氧化碳、水和部分热量等无害气体,整个吸附和催化燃烧过程由PLC自动控制。
活性炭吸附饱和后可以用热空气脱附再生。再生后的活性炭可以重新投入使用,通过控制脱附过程的流量,有机废气的浓度可以浓缩10-15倍。脱附气流由催化床燃烧机加热到300℃左右,在催化剂的作用下被点燃。催化燃烧过程的净化效率可达97%以上。燃烧后,产生CO2和H2O,并释放***量热量。一部分热量用于通过催化燃烧床中的换热器加热脱附后的高浓度废气,另一部分来自加热室的空气被活性炭脱附。
催化燃烧装置的组成
2.1催化剂
采用以铂和钯为主的贵金属催化剂作为催化剂,可有效降低有机废气的燃烧温度,催化剂寿命为3~5年。
用于催化燃烧设备的催化剂
2.2换热器
热交换器利用催化燃烧后烟气的热量。有机废气在进入催化燃烧室之前与燃烧后的烟气进行热交换,使其在进入催化燃烧室之前达到催化温度。
2.3加热系统
开车前需要将催化剂加热到200~400℃,这部分热量需要加热器。
2.3.1电加热器
电加热器是一种用电来提高温度的装置。
2.3.2气体加热器
燃气加热器是一种使用天然气加热系统的内燃机。
操纵系统
主要由PLC电控柜、温度显示仪、电动阀执行器和面板模拟流程图等组成。它的功能是在运行过程中控制管道中阀门的开启和关闭。
3.催化燃烧装置的分类
3.1电加热催化燃烧炉
催化燃烧设备催化炉由10毫米厚的碳钢板制成。
电加热催化燃烧是一种利用电能加热催化剂处理挥发性有机化合物的炉型。
活性炭吸附催化燃烧的去除效率和活性炭的吸附能力主要受其比表面积、孔径、分子间作用力和化学键合成的影响,在实际应用中,活性炭装置设计的关键是活性炭的过滤面积、过滤风速和层厚。
活性炭过滤的风速见《吸附法工业有机废气处理工程技术规范》(HJ2026—2013)。粒状吸附剂的气速应低于0.6m/s,纤维状吸附剂的气速应低于0.15m/s,蜂窝状吸附剂的气速应低于1.2m/s;过滤面积可以根据处理风量和过滤风速来计算。
碳层厚度的设计需要结合废气浓度、去除效率和活性炭更换时间等因素。碳层厚度的计算一般有两种方式:***先根据活性炭的更换周期确定活性炭的总装载量,然后根据过滤面积计算碳层厚度;其次,考虑吸附箱尺寸、碳层风阻和过滤风速,根据经验直接选择一个厚度值。
上述设计是基于活性炭的吸附速率为定值或无穷***到可以忽略不计的条件。在实践中,目前无法有效计算吸附率。不同的碳,不同的过滤风速,不同的风压等。会影响碳层的吸附速率。
实践中,影响炭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。
催化燃烧设备的催化燃烧法的作用原理是:
催化燃烧是一种利用催化剂在低温下氧化分解废气中可燃物质的净化方法。所以催化燃烧也叫催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解过程,在300-500℃时,***部分碳氢化合物可以被催化剂完全氧化。
***先,催化剂吸附VOC分子,增加反应物浓度。其次,催化氧化阶段降低了反应活化能,提高了反应速率。在催化剂的帮助下,有机废气可以在较低的起燃温度下进行无氧燃烧,分解成CO2和H2O,释放出***量热量,能耗较低。在某些情况下,达到起燃温度后不需要外部供热,反应温度为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称为催化燃烧法。
由于催化剂的载体是由多孔材料制成的,因此具有较***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,氧气和有机气体被吸附在多孔材料表面的催化剂上,增加了氧气和有机气体接触和碰撞的机会,提高了活性,使有机气体和氧气发生剧烈的化学反应生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使有机气体变得无毒无害。
催化燃烧装置主要由换热器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的烟囱组成。其净化原理是,未净化的气体在进入燃烧室之前,先经过换热器预热,然后送到燃烧室,在那里达到所需的反应温度。氧化反应在催化反应器中进行,净化后的烟气通过换热器释放一些热量,然后通过烟囱排入***气。

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