催化燃燒廢氣治理，有機廢氣催化燃燒處理方案
作者: glhb
來源: 未知
發布時間:2021-03-17 09:26
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催化燃燒廢氣治理 有機廢氣催化燃燒處理方案，rco催化燃燒工藝技術方案，催化燃燒法是一種高效清潔燃燒技術，主要利用催化劑使有機廢氣在較低的溫度條件下充分燃燒。相對其他處理技術，催化燃燒具有顯著的優點：起燃溫度低能耗少，處理效率高，無二次污染等，使之成為目前前景廣闊的VOCs有機廢氣治理方法之一。高效催化燃燒催化劑是催化燃燒技術的關鍵核心，以塊狀載體作為骨架基體的催化劑稱為規整結構催化劑，也稱為整體式催化劑。由于具有特殊孔道結構，這類催化劑改善了催化反應床層上的物質傳遞，提高了催化效率，降低了壓力，減少了操作費用，在石油化工、精細化工等多相催化反應中得到越來越廣泛的應用。
RCO有機廢氣催化燃燒技術在日本、美國和西歐被廣泛地應用于VOCs的治理，工藝設備非常成熟，相關的技術標準和使用規范已經非常完善，一些大公司都有自己的企業標準，對工藝設計、催化劑的性能要求、反應器制造和工程控制措施等都有詳細的規定。不同的燃燒工藝組合，形成4種基本的燃燒工藝方式：催化燃燒（換熱），直接燃燒（換熱），回熱催化燃燒（RCO），回熱燃燒（RTO）。在此基礎上還形成了轉輪富集燃燒，陶瓷過濾器等方式。RCO有機廢氣催化燃燒技術是指在催化劑的作用下，使有機廢氣中的碳氫化合物在溫度較低的條件下迅速氧化成水和二氧化碳，達到徹底治理的目的。
一、RCO有機廢氣催化燃燒工藝原理：
催化凈化是典型的氣固相催化反應，其實質是活性氧參與的深度氧化作用。在催化凈化過程中，催化劑的作用是降低活化能，同時催化劑表面具有吸附作用，使反應物分子富集于表面提高了反應速率，加快了反應的進行；借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下，發生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱能，從而達到去除廢氣中的有害物的方法。
在將廢氣進行催化凈化的過程中，廢氣經管道由風機送入熱交換器，將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。
經過預熱的廢氣，通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250～300攝氏度，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650～800攝氏度，高溫氣體再次進入熱交換器，經換熱冷卻，最終以較低的溫度經風機排入大氣。
處理設備說明
1、活性炭吸附床
利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有機廢氣是一種最有效的工業處理手段。活性炭吸附床采用新型活性炭，該活性炭比表面積和孔隙率大，吸附能力強，具有較好的機械強度、化學穩定性和熱穩定性，凈化效率高達95%。有機廢氣通過吸附床，與活性炭接觸，廢氣中的有機污染物被吸附在活性炭表面，從而從氣流中脫離出來，達到凈化效果。從活性炭吸附床排出的氣流已達排放標準，空氣可直接排放。
2、催化燃燒床
在有機廢氣引入催化燃燒裝置前，先通過預熱器對廢氣進行先預熱，再通過催化燃燒床內的電加熱器加熱廢氣使廢氣溫度升高到2800C左右，在催化劑的作用下，熱反應生成無害的H2O和CO2，此時無需電加熱，通過自身平衡處理掉高濃度有機廢氣。燃燒后放出大量的熱量，可采用熱交換器將高溫尾氣回收利用以減少預熱能耗。上述過程可通過PLC系統控制柜全自動操作。
飽和的活性炭經熱空氣脫附-催化燃燒后，吸附其上的有機廢氣生成CO2和H2O，飽和活性炭重新獲得吸附能力，循環使用。
本方案采用雙吸附箱工藝，即系統配備兩個吸附箱，一個吸附一個脫附或者待機。噴漆工作時，吸附箱A開啟運行（吸附箱B脫附或者待機）。當吸附箱A達到飽和時，手動切換吸附-脫附程序：吸附箱A停止進風，進入脫附程序，同時吸附箱B開啟進風，進入吸附程序。
吸附箱A內的活性炭在脫附-催化燃燒系統運行作用下，有機從活性炭中脫附出來被催化燃燒床燃燒、分解，最后使得活性炭再生，重新獲得吸附能力。
1. 廢氣在進入活性炭吸附設備之前一定要做好廢氣預處理措施，特別是廢氣中含有水顆粒、塵顆粒、油顆粒、油漆的行業。因為這些顆粒物進入活性炭吸附床后會堵塞活性炭，從而使得活性炭失去處理效果。預處理措施根據行業不同，廢氣性質不同選用不同的預處理措施。詳細情行可聯系我方獲取技術支持。
2. 主要用于低濃度廢氣<300mg/m3，活性炭主要是濃縮裝置，他把低濃度大風量的廢氣經過長期地吸附后，吸附飽和后需要對活性炭進行脫附。脫附的風量很小，通常幾千風量即可。脫附后的廢氣為高濃度，小風量有機廢氣，這時進入催化燃燒設備進行催化燃燒。
3. 廢氣成分需要為活性炭能吸附的分子，活性炭是一種非極性吸附劑，他能吸附非極性分子以及某些極性分子。這個要根據具體廢氣成分進行判斷。
有機廢氣治理催化燃燒設備裝置主要由四個系統模塊構成：
1、預處理過濾模塊：噴淋塔、脫水器、干式過濾箱
2、吸附模塊：活性炭吸附箱、活性炭、進出風管道、主引風機
3、脫附+催化燃燒模塊：電加熱模組、高校板式換熱器、催化燃燒模組、催化劑、碳箱控制閥門組、脫附循環風機、補冷風機。
4、控制系統模塊：風機變頻器、PLC控制單元、測溫及信號反饋單元
5、安全保章模塊：催化床泄爆閥、吸附箱泄爆閥、集成安全控制系統
吸附模塊：
◆活性炭吸附箱：
活性炭吸附箱及活性炭是整個吸附模塊中zui重要的兩個部分，我公司設計的活性炭吸附箱增加了新型的均風裝置該均風板采用激光高精度切割，利用圓孔自內二外逐步擴大的擴散原理，強制進入活性炭吸附箱的氣流向四周均布，能有效的將廢氣進入活性炭箱內的廢氣均勻分布，提高吸收效率，防止造成局部風速過高，排放朝標的問題。活性炭托板我公司采用定制的高強度鍍鋅鋼格板，結構強度高，使用壽命長，便于更換和拆卸。
脫附+催化燃燒模塊：
催化燃燒原理：脫附后的氣體經阻火器、進氣閥、換熱器、電加熱器（預熱器）升溫，使氣體溫度升至催化燃燒所需要的溫度，在催化床內的催化劑的作用下分解成水和二氧化碳，同時放出大量的熱，使氣體溫度進一步提高，高溫氣體再通過換熱器進行部分熱量回收后，通過風機排出。此外，通過控制風機的流量可使氣體中有機物的濃度控制在一合適的范圍內，該濃度燃燒放熱的熱量可維持系統運行需要的熱量，此時，催化床內的燃燒器可停止，系統利用有機物燃燒放熱維持運行，節約運行費用。
催化劑：催化燃燒的催化劑是以鉑、鈀為主的貴金屬催化劑。貴金屬為活性組分的催化劑分為全金屬催化劑和以氧化鋁為載體的催化劑。全金屬催化劑是以鎳或鎳鉻合金為載體，將載體做成帶、片、丸、絲等形狀，采用化學鍍或電鍍的方法，將鉑、鈀等貴金屬沉積其上，然后做成便于裝卸的催化劑構件。由氧化鋁作載體的貴金屬催化劑，一般是以陶瓷結構作為支架，在陶瓷結構上涂覆一層緊有0.13mm的α-氧化鋁薄層，而活性組分鉑、鈀以微晶狀態沉積或分散在多孔的氧化鋁薄層中。
有機廢氣治理催化燃燒設備裝置操作方便：設備工作時，實現自動控制。
能耗低：設備啟動僅需30-60分鐘升溫至起燃溫度（有機廢氣濃度較高時）耗能僅為風機功率。
安全可靠：設備配有阻火系統、防爆泄壓系統、chao溫報警系統及仙進的自控系統。
阻力小，凈化效率高：采用當今仙進的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩狀陶瓷載體催化劑，比表面積大。
余熱可回用：余熱可返回烘道，降低原烘道中的消耗功率；也可做其它方面的熱源。
占地面積小：僅為同行業同類產品的70%-80%，且設備基礎無特殊要求。
使用壽命長：催化劑一般4年更換，并且載體可_。
電氣控制柜
?采用國產高品質控制柜。
?控制箱/柜優先底部進出線，控制柜帶底座。
?穿線管采用鍍鋅鋼管，控制柜、線管橋架、設備外殼接地。
?控制柜內預留220V/10A三孔的維修插座一個。
4） 風機控制
?廢氣主引風機采用變頻器進行控制，根據需要任意調節風量。
?脫附風機采用變頻器控制，與溫度chao溫報警連鎖。
5） 加熱功率控制
?采用智能型電壓調整器控制分組控制電加熱器功率高曉節能。
安全保章系統模塊：
“主動預防”措施：
（1）進氣端設置稀釋閥，用于在廢氣濃度過高CO溫度突然增加等情況下自動開啟補入冷空氣稀釋、降溫。
（2）設計之前的技術調研及項目針對性設計
在控制系統設計之前，我公司會安排技術人員與貴公司結合，充分了解貴公司的生產作業情況，多次不同時間段的測量VOC含量，區分出有可能導致VOC含量增加的生產作業情況和時間段，再將情況匯總后與貴公司交流確認，可在CO控制系統程序中設計對應的控制策略，比如可在VOC含量突然增加的生產作業工序或者時間段，暫時將VOC排空等手段，避免高濃度的VOC進入CO。
被動響應”方面：
當VOC含量變高進入CO后，可通過如下措施來解決：
（1）多點檢測氧化室溫度，當溫度chao過設定值時，即開啟chao溫閥進行放散，并連鎖停機；（泄爆閥）
（2）管路設置阻火器和泄爆口，保正企業生產設備安全；（防爆膜片）
（3）CO安裝泄爆口，保正氧化設備自身安全。（泄爆閥）
