印刷廠RCO催化燃燒有機(jī)廢氣處理環(huán)保設(shè)備, 催化燃燒設(shè)備工藝設(shè)備設(shè)計與選型:
(1)干式過濾器
為防止廢氣中的漆霧顆粒堵塞吸附填料(活性炭)從而影響其對有機(jī)物的吸附性能,須確保吸附處理系統(tǒng)的氣源干凈無塵。在進(jìn)入活性炭吸附濃縮裝置前必須對其進(jìn)行深度的除塵預(yù)處理,以確保粉塵除塵效率達(dá)到99%以上。干式除塵器采用兩級凈化,一級中效,一級高效。兩級干式過濾工藝,一級中效Z85,二級中效G95。
(2) 活性炭吸附箱
活性炭吸附箱是實現(xiàn)該噴漆廢氣達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵設(shè)備,選擇性能優(yōu)良的活性炭和設(shè)計合理的活性炭吸附裝置尺寸至關(guān)重要。在本設(shè)備中采用新型模塊化蜂窩狀活性炭吸附材料,具有耐水的能力,其與粒(棒)狀活性炭相比具有優(yōu)勢的熱力學(xué)性能、低阻低耗、高吸附率等,極適用于大風(fēng)量下使用,擁有優(yōu)良的吸附性能,其結(jié)構(gòu)為多孔蜂窩狀,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大,流體阻力小等優(yōu)點,該產(chǎn)品特別適用于大風(fēng)量,低濃度工廠有機(jī)廢氣凈化治理,如工廠的二甲苯、醋酸丁酯等有毒有害廢氣治理。
(3) 催化燃燒器
催化燃燒活性炭再生方法是:將脫附設(shè)備中的有機(jī)氣體源通過引風(fēng)機(jī)作用送入催化燃燒再生裝置,首先通過除塵阻火器系統(tǒng),然后進(jìn)入換熱器,再送入到加熱室,通過加熱裝置,使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)溫度,再通過催化床的作用,使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和水,高溫潔凈氣體再進(jìn)入換熱器與低溫脫附氣體進(jìn)行熱交換,使脫附氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度。脫附氣體經(jīng)過催化燃燒后去除率達(dá)到97%以上。
催化燃燒核心設(shè)備由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火阻塵器和防爆裝置等組成,阻火除塵器位于進(jìn)氣管道上,防爆裝置設(shè)在主機(jī)的頂部。
(4) 阻火器
阻火器是阻止傳播火焰(爆燃或爆轟)通過的裝置,由阻火芯、阻火器外殼及附件構(gòu)成,是阻止火焰蔓延的安全裝置。
催化燃燒設(shè)備工藝設(shè)備設(shè)計與選型
燃燒所需要的必要條件之一就是要達(dá)到一定的溫度,即著火點。低于著火點,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質(zhì)的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當(dāng)火焰通過阻火元件的許多細(xì)小通道之后將變成若干細(xì)小的火焰。設(shè)計阻火器內(nèi)部的阻火元件時,則盡可能擴(kuò)大細(xì)小火焰和通道壁的接觸面積,強(qiáng)化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。
催化燃燒環(huán)保設(shè)備采用RCO工藝凈化有機(jī)廢氣,同時可除去多種有機(jī)污染物,具有工藝簡單、設(shè)備緊湊、運行可靠等優(yōu)點。催化燃燒環(huán)保設(shè)備凈化率高,一般可達(dá)95%以上,而催化燃燒環(huán)保設(shè)備運行成本低,熱回收率一般可達(dá)95%以上。整個過程不產(chǎn)生廢水,凈化過程不產(chǎn)生二次污染,如氮氧化物。RCO機(jī)廢氣處理設(shè)備可與烘箱配套使用,凈化后的氣體直接回用到烘箱加熱設(shè)備,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
本凈化裝置是根據(jù)吸附(效率高)和催化燃燒(節(jié)能)兩個基本原理設(shè)計的,即吸附濃縮-催化燃燒法。
含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用,經(jīng)活性炭吸附層,有機(jī)物質(zhì)被活性炭*的作用力吸附在其內(nèi)部,潔凈氣體被排出;經(jīng)一段時間后,活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時,停止吸附,此時有機(jī)物已經(jīng)被濃縮在活性炭內(nèi)。
催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室,啟動加熱裝置,進(jìn)入內(nèi)部循環(huán),當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點時,有機(jī)物從活性炭內(nèi)揮發(fā)出來,進(jìn)入催化室進(jìn)行催化分解成水和二氧化碳,同時釋放出熱量。利用釋放出的熱量再進(jìn)入吸附床脫附時,此時加熱裝置*停止工作,有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持氧化自燃,尾氣再生、循環(huán)進(jìn)行,直到有機(jī)物*從活性炭內(nèi)部分離,至催化室分解?;钚蕴康玫搅嗽偕?,有機(jī)物得到分解處理。
催化燃燒設(shè)備適用于電線加工、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀器、汽車、發(fā)動機(jī)、塑料涂料、電器、石油、化工、印染等行業(yè)有機(jī)廢氣的處理。例如,涂料工業(yè)中的苯、乙醇和乙酸乙酯,制鞋工業(yè)中的三苯基(苯、甲苯、二甲苯)和丙酮,印刷工業(yè)中的異丙醇、乙酸乙酯和甲苯,電子工業(yè)中的二氯甲烷和三氯乙烷被吸附和回收。并且還可以處理烴化合物(芳香烴、烷烴、烯烴)、含氧有機(jī)化合物(醇、酮、有機(jī)酸等)。含氮、含硫、含鹵素、含磷的有機(jī)化合物等。
該設(shè)備設(shè)計原理*,用材,性能穩(wěn)定,操作簡單、安全可靠、無二次污染。設(shè)備占地面積小、重量輕。吸附床采用堆放式結(jié)構(gòu),裝填方便,更換容易。
吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床,可用催化燃燒處理廢氣產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫附再生,脫附后的氣體再送催化燃燒室凈化,不需要外加能量,運行費用低,節(jié)能。
吸附箱采用蜂窩狀活性炭,阻力低,使用過程中的能耗僅為排風(fēng)機(jī)功率,不會給用戶增加費用。
催化燃燒設(shè)備工藝設(shè)備設(shè)計與選型
催化燃燒設(shè)備如何選擇
目前,市場上有大量只能吸附而不能燃燒的假催化燃燒設(shè)備,催化不成功甚至爆炸。這種產(chǎn)品只是在外觀上高度模仿催化燃燒,內(nèi)部結(jié)構(gòu)大打折扣。產(chǎn)品將直接導(dǎo)致催化溫度達(dá)到而不能催化,最終的效果是只買一個大的活性炭吸附箱。貨真價實的催化燃燒設(shè)備必須配備單獨的換熱器、保溫層、氣動閥門、隔爆閥、溫感探頭、氮氣阻火、消防措施等配套裝置。
設(shè)備材質(zhì)如何選
通常需要依據(jù)處理廢氣的溫度來定,因為溫度的不同對材質(zhì)的選擇會有不同。比如說溫度較高的廢氣處理,建議選擇304不銹鋼材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,因廢氣溫度和廢氣屬性會對設(shè)備形成化學(xué)反應(yīng)及腐蝕性。
反之,如果處理的廢氣溫度不高,對于壽命要求或者預(yù)算略低,需耐酸堿的廢氣處理,建議選擇201材質(zhì),價格上稍微比304不銹鋼材質(zhì)的低一些,性價比相對較好,是304不銹鋼的替代材料;
如果企業(yè)對預(yù)算要求比較嚴(yán)格,而且屬于臨時過渡性投入的話,建議選擇鍍鋅板材質(zhì)的催化燃燒設(shè)備,相對價格比304不銹鋼催化燃燒設(shè)備和201的催化燃燒設(shè)備的價格低很多,性能略差些。主要原因在于他們原材料成本差異較大,還有人工加工成本和時間成本。
此外,我們需要注意板材厚度,如果一臺催化燃燒設(shè)備制作完成后利用叉車等安裝的過程中明顯感覺此設(shè)備重量較輕,那么我們就可以基本上判斷出這我公司催化燃燒裝置組成部分
1、預(yù)處理:干式過濾(噴淋塔或水簾柜,根據(jù)處理的廢氣選擇)
2、吸附模塊:活性炭吸附箱、活性炭、進(jìn)出風(fēng)管道、主引風(fēng)機(jī)。
3、脫附+催化燃燒模塊:電加熱模組、高效板式換熱器、催化燃燒模組、催化劑、碳箱控制閥門組、脫附循環(huán)風(fēng)機(jī)、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)。
4、控制系統(tǒng)模塊:風(fēng)機(jī)變頻器、PLC控制單元、測溫及信號反饋單元。
5、安全保障模塊:催化床泄爆閥、吸附箱泄爆閥、集成安全控制系統(tǒng)。
活性炭選擇
吸附模塊是催化燃燒設(shè)備重要的組成部分,活性炭的好壞,直接影響吸附效果。選擇活性炭需要注意以下幾點:
1、看密度?;钚蕴靠紫对蕉?,吸附性能就越高
2、看碘值。碘值越高吸附才能越強(qiáng),市場成品活性炭塊碘值大部分350,碘值550(原碳碘值能到900);
3、看吸附率。
4、看苯吸附值。
催化燃燒設(shè)備催化燃燒核心反應(yīng)原理
催化燃燒反應(yīng)原理是有機(jī)廢氣在較低溫度下在催化劑的作用下被*氧化和分解,達(dá)到凈化氣體目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應(yīng),其原理是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子富集在催化劑表面上以提高反應(yīng)速率。借助于催化劑,有機(jī)廢氣可以在較低的起燃溫度下無焰燃燒并且在釋放大量熱量,同時氧化分解成CO2和H2O。
通常VOCs的自燃燒溫度較高,通過催化劑的活化,可降低VOCs燃燒的活化能,從而降低起燃溫度,減少能耗,節(jié)約成本。
另外:一般(無催化劑存在)的燃燒溫度都會在600℃以上,這樣的燃燒會產(chǎn)生氮氧化物,就是常說的NOx,這也是要嚴(yán)格控制的污染物。催化燃燒是沒有明火的燃燒,一般低于350℃,不會有NOx生成,因此更為安全和環(huán)保。
在VOCs催化燃燒系統(tǒng)中,反應(yīng)空速通常指體積空速(GHSV),體現(xiàn)出催化劑的處理能力:反應(yīng)空速是指規(guī)定的條件下,單位時間單位體積催化劑處理的氣體量,單位為m3/(m3催化劑•h),可簡化為h-1。例如產(chǎn)品標(biāo)注空速30000h-1:代表每立方催化劑每小時能處理30000m3廢氣。空速體現(xiàn)出催化劑的VOCs處理能力,因此和催化劑的性能息息相關(guān)。
貴金屬催化劑的性能與貴金屬的含量、顆粒大小和分散度相關(guān)。理想狀態(tài)下,貴金屬高度分散,此時的貴金屬以極小的顆粒(幾個納米)存在于載體上,貴金屬得到的利用,此時催化劑的處理能力與貴金屬含量成正相關(guān)。然而當(dāng)貴金屬含量高到一定程度后,金屬顆粒容易聚集長大成為較大的顆粒,貴金屬與VOCs的接觸面反倒下降,大部分貴金屬被包在內(nèi)部,此時增加貴金屬含量反而不利于催化劑活性的提高。
在壓降允許的范圍內(nèi),催化劑應(yīng)按照“高瘦型”方式堆放,高徑比應(yīng)大于1.5。否則靠器壁的催化劑的利用率會較低,影響整體催化劑床層的催化效果??椎琅c氣體流向一致,保持一定孔道長度,各段催化塊應(yīng)錯開擺放,四邊與反應(yīng)器爐壁接觸部位應(yīng)采用鋼骨架折邊或采用耐高溫材料密封防止廢氣漏通。
廢氣可能含有一些對催化劑有害成分,如果已知有這樣的化學(xué)物質(zhì)存在,則要對廢氣做預(yù)處理,否則這些有害成分會對催化劑的壽命產(chǎn)生很大影響。
廢氣應(yīng)經(jīng)過預(yù)處理(除塵除油除濕)再通入催化倉?;覊m、積碳及高沸粘性物附著于催化劑表面,覆蓋催化劑活性位點,會導(dǎo)致催化劑催化作用,因此,應(yīng)盡量避免灰塵及高沸粘性物的引入。
較高濕度環(huán)境中,水蒸氣和油霧漆霧在高溫下容易與催化劑發(fā)生作用,造成催化劑燒結(jié)失活,因此應(yīng)盡量減少水蒸氣和油霧漆霧進(jìn)入催化劑床層。