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催化燃燒方案

源和小編今天為您介紹大氣量VOCs廢氣處理的技術,活性炭吸附+催化燃燒技術是兩者的優點有效地結合起來。即先利用活性炭進行吸附濃縮,當活性炭吸附達到飽和時,利用電加熱啟動催化燃燒設備,並利用熱空氣局部加熱活性炭吸附床,當催化燃燒反應床加熱到~250℃,活性炭吸附床局部達到 60~110℃時,從吸附床解吸出來的高濃度廢氣就可以在催化反應床中進行氧化反應。反應後的高溫氣體經換熱器的換熱,換熱後的氣體一部分回用送入活性炭吸附床進行脫附,另一部分排入大氣。脫附出來的廢氣經換熱器換熱後溫度迅速提高了。這樣能使催化燃燒裝置及脫附達到小功率或無功率運行。

活性炭塔

對於大氣量的VOCs廢氣處理,以活性炭纖維為吸附劑的吸附法與催化燃燒法結合起來,可充分發揮這兩種工藝的突出優點。避免並彌補了各自的缺點和不足。其特點是將吸附和催化燃燒設備組合在一起形成淨化係統,工藝流程見下圖。


有機廢氣吸附燃燒裝置示意圖

1.預濾器;2.吸附床;3.催化燃燒設備;4.四通閥;5.阻火器;6.溫度緩衝器;7.排風機;8.脫附風機;9.補冷風機

催化燃燒設備

排放的VOCs廢氣處理先通過吸附床,此氣體中的有機物被吸附劑吸附後排出淨化了的氣體。吸附床一般配置2台以上,輪流使用,當1台吸附床吸附的有機物達到規定的吸附量時,換到另1台吸附床進行吸附淨化操作,同時對前麵1台吸附床進行脫附再生。脫附是在脫附風機的驅動下,使吸附床與催化燃燒設備成為1個循環係統。先由催化燃燒設備送出熱氣流引入待脫附的吸附床,使吸附的有機物脫附,再引入催化燃燒設備,在催化燃燒室進行催化氧化,以消除氣流中的有機物。有機物催化燃燒後釋放出的熱量足以維持催化劑床層所要求的溫度,保證有機物高效淨化。由尾氣放出的熱氣流大部分用於吸附床吸附劑的脫附再生,達到餘熱的利用。通過控製,可使脫附後氣流中的有機物濃度較吸附操作前提高10倍以上,氣體流量僅為總排風量的1/20-1/10。通過兩種淨化工藝設備的組合,使大氣量、低濃度的VOCs廢氣排放變為小風量、中高濃度的有機廢氣淨化處理,同時有效利用了有機物在催化燃燒時產生的熱能,運行費用較低。

催化燃燒設備

固定床吸附濃縮+催化燃燒技術存在的一些明顯缺陷:

1)主要采用活性炭材料(蜂窩活性炭、顆粒活性炭和活性碳纖維)作為吸附劑,而活性炭材料在采用熱氣流再生時的安全性較差,當再生熱氣流的溫度達到100℃以上時,吸附床容易著火。

2)采用熱氣流吹掃再生活性炭,因為再生溫度低,當脫附周期完成後部分高沸點化合物不能徹底脫附,會在活性炭床層中積累而使其吸附能力下降。由於存在安全性問題,通常的再生溫度不能超過120℃。因此對於沸點高於120℃的有機物,如三甲苯等則不能利用該工藝進行淨化。

3)通常活性炭具有很強的吸水能力,當廢氣濕度較高(超過60%)時,對有機物的淨化能力將會迅速下降,在處理高濕度的廢氣時床層的淨化效率較低。

鑒於以上存在的問題,在吸附濃縮工藝中,國外主要采用疏水型蜂窩分子篩(蜂窩沸石)作為吸附劑,移動式的沸石轉輪作為吸附裝置。與“固定床吸附濃縮+催化燃燒裝置”相比,具有一些明顯的優勢:

1)采用沸石作為吸附劑,安全性能好,采用熱氣流再生時不易發生著火現象;

2)采用沸石作為吸附劑,再生溫度可以提高,適用於從低沸點到高沸點各種VOCs的淨化;

3)設備阻力低,運行成本低;

4)吸附後尾氣中有機汙染物的濃度低。


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