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活性炭吸附脱附催化燃烧设备如何处理废气

发布时间:2020-10-10 人气:4

活性炭吸附脱附催化燃烧设备主要被用于对废气进行净化,主要是采用吸附脱附工艺,该设备是结合在线吸附和节能燃烧两个基本原理进行设计的,一个催化燃烧炉,多个活性炭吸附床交替使用。

本装置在工作时,有机废气先经过前置过滤系统进入活性炭吸附箱进行吸附,当达到饱和时,启动加热装置,将有机物从活性炭上脱附下来,这样脱附后的活性炭又重新保持了活性;经过脱附后的有机物已被浓缩至原来的好几倍,然后送往催化燃烧炉进行氧化分解成二氧化碳及水蒸气排出。

即使同一物质,由于风量不同、浓度不同,所需技术路线也不一样。当前VOCs处理方法有数十种,VOCs的末端处理技术包含两类,第一类是非破坏性方法,即采用物理方法将VOCs回收;第二类是通过生化反应将VOCs氧化分解为无毒或低毒物质的破坏性方法。具体方法上,前者包括冷凝法、吸附法、吸取法和燃烧法。后者有生物法、膜技术、光催化降解和等离子技术。

活性炭吸附浓缩催化燃烧废气处理装置不仅能使碳循环使用,还有节能省电的功效。在本装置运行时,如果有机废气的浓度达到2000PPm以上时,有机废气在催化床便可以维持自燃,不用外加热。这样,一部分气体排出,另一部分继续被送往活性炭吸附床进行脱附,这样既可以满足燃烧,又能保证吸附所需的热能,达到省电节能的目的。

经过实践证明,活性炭吸附浓缩催化燃烧装置对废气的净化效率高达99%,不仅可以有效净化有机废气,还能实现微废的零排放,一次性投资,长期回报,再环保行业中该设备已经成为香饽饽被大家广泛使用。

活性炭吸附脱附催化燃烧设备

是根据吸附(效率高)和催化燃烧(节能)两个基本原理设计的,即吸附浓缩-催化燃烧法,本装置由前置预处理装置、活性炭吸附脱附装置、催化燃烧装置、电力控制系统以及风机组成,其工作原理是依靠贵金属催化剂的作用,有机废气中的可燃成在较低的温度下氧化分解净化的方法。

催化燃烧法是在催化剂的作用下,将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O,是净化碳氢化合物废气,消除恶臭的有效手段之一。RCO技术已成为VOCs控制的主流技术。但关键问题在于如何提高催化剂的活性和稳定性,提高催化剂适用性,以及降低催化剂成本。

活性炭吸附脱附催化燃烧设备作用原理是:第一步是催化剂对VOC分子的吸附,提高了反应物的浓度,第二步是催化氧化阶段降低反应的活化能,提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下,发生无氧燃烧,分解成CO2和H2O放出大量的热,与直接燃烧相比,具有起燃温度低,能耗小的特点,某些情况下达到起燃温度后无需外界供热,反应温度在200-400℃。

一、催化燃烧催化剂

贵金属催化剂:

Pt,Pd,Rh等贵金属催化剂,是最成熟、工业应用最广泛的;特点:活性高,选择性好。

过渡金属氧化物催化剂:

非贵金属及其氧化物Mn、Cu、Cr、Ni、Ce、Zr等及其氧化物或复合氧化物催化剂。主要特点是:成本低、制备简单、针对一些特殊污染物有较高的活性。目前已有较成熟的Cu-Mn-O催化剂在工业中应用,但是范围不广。

二、催化剂作用特点

能够加快化学反应速度,但它本身并不进入化学反应的计量。

对反应具有选择性,即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。

只能加速热力学上可能进行的化学反应,而不能加速热力学上无法进行的反应。

只能改变化学反应的速度,而不能改变化学平衡的位置。

不改变化学平衡,意味着对正方向有效的催化剂,对反方向的反应也有效。

三、贵金属催化剂组成

活性炭吸附脱附催化燃烧设备

四、催化剂的组成结构及失活

活性炭吸附脱附催化燃烧设备

催化剂失活:

1.中毒失活:含硫、磷、砷、卤素灯化合物、重金属化合物会与催化剂活性成分反应,导致催化剂永久失活;

2.闷死失活:低温状态下,大量的有机物进入催化床,造成催化剂“闷死”,导致暂时失活;

3.堵塞、结焦失活:灰尘、积炭、高沸黏性物附着于催化剂表面,结焦(催化剂表面上的含碳沉积物),覆盖催化剂活性位点,导致催化剂作用丧失;

4.烧结失活:高温同时伴随水蒸气会引起严重的烧结和表面积损失,导致催化剂永久失活。

五、催化燃烧-应用前提

1、废气中粉尘、颗粒物比较多时要进行预处理。

2、废气中不含硅、砷、重金属等导致催化剂中毒成分。

3、废气中卤素、硫、磷等成分浓度不宜过高。

4、废气中不含粘性物质。

5、废气浓度相对稳定。

六、催化燃烧-应用效果

安全性能:

(1)严谨的系统设计,针对多种工况条件均设计相应的应对措施。

(2)低温、无焰燃烧降低明火的各种风险。

(3)长期、稳定的转化效率保障废气组分浓度的一致性,能够保障防爆措施的有效性。

高效性能:

(1)定制化的催化剂设计,合理的催化剂载体选型,有效的布置结构,充分提升催化剂的理论转化效率。

(2)严谨的催化转化装置结构设计,合理的气流分布,适宜的保温措施,充分保障催化床反应温度,有效保证转化效率一致性。

七、活性炭吸附脱附催化燃烧设备

国内外工程化应用的VOCs废气催化燃烧工艺主要有:蓄热式催化燃烧、热回收式催化燃烧、直燃式催化燃烧、吸附浓缩-催化燃烧四类。

燃烧技术是较为有效和彻底的VOCs治理技术;催化燃烧技术和高温焚烧技术是最为普遍的VOCs燃烧治理技术,也是目前VOCs治理较为有效和彻底的治理技术。

无论是热力焚烧法还是催化燃烧法都需要将废气加热到相应可燃的温度。如果废气中有机物的浓度较高,废气燃烧后产生的热量可以维持有机物分解所需要的反应温度,采用燃烧法是一种经济可行的方法。当废气中有机物浓度较低时,由于传统的催化燃烧技术和高温焚烧技术换热效率低,需要大量耗能,治理设备运行费用较高。为了提高热利用效率,降低设备的运行费用,近年来发展了蓄热式热力焚烧技术(RTO)和蓄热式催化燃烧技术(RCO)。RTO和RCO技术换热效率高,可以在VOCs较低浓度下使用,近年来得到了广泛应用。

市场上的活性炭吸附浓缩催化燃烧废气处理设备可以说是鱼龙混杂,不乏鱼目混珠者,有的把低端的蜂窝活性炭装进吸附箱,把低价格的催化剂装进燃烧炉,该设备看起来像那么回事,但实际运行过程中质量就大打折扣,轻者耗电量低,运行费用超级高,严重者会造成废气净化效率低,排放不达标甚至产生爆炸等严重后果,因此,在大家选择催化燃烧的时候一定要擦亮双眼,选择有正规资质的厂家,不要贪便宜误大事,最终得不偿失。

经过实践证明,活性炭吸附浓缩催化燃烧装置对废气的净化效率高达99%,不仅可以有效净化有机废气,还能实现微废的零排放,一次性投资,长期回报,再环保行业中该设备已经成为香饽饽被大家广泛使用。

八、催化燃烧废气处理设备主要部件先容?

1、?活性碳吸附床:?

?吸附系统采用二个吸附床并联而成,为了节省占地面积,二个吸附床上下叠放。??由于脱附再生时活性碳床内有高温气体,所以吸附床采用双层隔热保温措施。?

2、?催化燃烧装置:?

废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式,电加热室内的总功率为24kw,电热管分成二组、由电控箱自动控制,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,当废气温度高于一定温度时(可设定)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。?电热管选用耐热耐用的不锈钢电热管。??

催化燃烧装置由内胆和外壳组成,内外壳间填满隔热材料保证炉体外壁温度在?60℃以下,以防烫伤操作人员和节约能源。内胆和外壳选用碳钢材料制作。?

催化燃烧装置增加了管式热交换器,燃烧后的高温气体经过热交换器时会把部分?热能传递给未处理的低温有机废气,使热能得到充分利用,节约能源。?

?催化室内的催化剂选用浙大生产的(KMK-22型)球状颗粒催化剂催化剂?,载体三?氧化二铝,外表涂层铂和钯。

3、?活性碳:?

?吸附活性碳选用蜂窝状活性碳。?活性碳的规格:100×100×100??蜂窝状活性碳比表面积大。??蜂窝状活性碳流体阻力小。??蜂窝状活性碳对漆雾不敏感。?活性碳填充量:活性碳的质量和数量?

决定着废气处理设备净化效率的高低,所以要在保证合格排放的基础上,合理配置活性碳的填充量。

4、?电气控制系统:?

?电控系统具有手动和自动控制功能。?

手动控制时各项设备可独立启动;自动控制时各项设备自动按程序启动。?

本控制系统通过PLC采集现场各类数据和信号,实现数据检测,数据存储,动态画面显示等实现监视的功能,对于运行事故能预先自动判断、准确地反映出故障状态、故障时间、及相关信息并及时报警,故障代码以文本形式显示。整个系统能够正常、稳定、安全、高效、低耗运行。?

各控制回路均设有空气开关、熔断保险、热继电器等保护系统,确保系统安全运行。?

风机电机均有短路和过载保护装置,确保和延长电机使用寿命。

5、?通风管道、阀门、风机?

?所有连接管道均选用碳钢板制作。?

所有管道的管内流速控制在10-15米/秒。?

以上吸附床的吸附进(出)风阀和再生进(出)阀门均采用气动阀门,此?阀门密闭性好、开启灵活、坚固耐用。

上文就是小编为大家先容的关于活性炭吸附脱附催化燃烧设备如何处理废气的简单先容,通过上文,相信大家已经了解了该设备,如果您还想了解更多,请继续关注大家。


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