1、基本概述:
有機(jī)廢氣量:500m3/h 有機(jī)廢氣濃度:500~3000mg/m3
2、工藝設(shè)計(jì)
1)、工藝選擇
根據(jù)我公司多年VOCs廢氣治理經(jīng)驗(yàn)及甲方要求,采用催化燃燒工藝,設(shè)備風(fēng)量由需方確定。
2)、工藝概述
高濃度有機(jī)廢氣催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低活化能,同時(shí)催化劑表面具有吸附作用,使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率,加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下,發(fā)生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和H2O,同時(shí)放出大量熱能,從而達(dá)到去除廢氣中的有害物的方法。
其反應(yīng)過程為:
在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過程中,廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)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(jīng)過預(yù)熱的廢氣,通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的存在,催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250~300℃,大大低于直接燃燒法的燃燒溫度650-800℃,因此能耗遠(yuǎn)比直接燃燒法為低。同時(shí)在催化劑的活性作用下,反應(yīng)后的氣體產(chǎn)生的熱量,高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器,經(jīng)換熱冷卻,終以較低的溫度經(jīng)風(fēng)機(jī)排入大氣。
本裝置的主體結(jié)構(gòu)由凈化裝置主機(jī)、鍋爐引風(fēng)機(jī)及電控柜組成。凈化裝置主機(jī)由換熱器、預(yù)熱室、催化床、阻火過濾器和防爆器組成的整體結(jié)構(gòu)。阻火過濾(除塵)器位于進(jìn)氣管道上,防爆器(孔)在主機(jī)的頂部,其工藝流程示意圖如下圖2:
圖2 催化燃燒工藝簡圖
主要部件說明:
阻火過濾器——由的多層絲網(wǎng)組成,可阻止火焰通過,過濾掉氣體中較大污物,是本凈化裝置的裝置之一;
預(yù)熱室——由遠(yuǎn)紅外電熱管加熱,提高進(jìn)氣溫度達(dá)到催化反應(yīng)條件;
熱電阻——利用鎳鉻考鋼帶不銹鋼保護(hù)管的熱電阻;
催化床——由多層蜂窩狀(塊狀)組成,為本凈化裝置的核心;
防爆器——為彈簧壓力式泄壓,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行發(fā)生意外事故時(shí),可及時(shí)泄壓,防止意外事故發(fā)生;
風(fēng)機(jī)——采用前送風(fēng)式鍋爐引風(fēng)機(jī),使裝置在正壓情況下工作;
閥門——控制、調(diào)節(jié)氣體流量大小。
運(yùn)行過程:設(shè)備開機(jī)后,設(shè)備按照程序進(jìn)行預(yù)清掃工作,然后由電加熱器對(duì)催化劑進(jìn)行加熱,當(dāng)電加熱器達(dá)到設(shè)定預(yù)熱溫度時(shí),主進(jìn)閥先開啟量(小設(shè)定值),當(dāng)催化劑達(dá)到催化起燃溫度時(shí)(一般為200~300℃),隨著反應(yīng)熱的不斷產(chǎn)生以及電加熱器的加熱,使預(yù)熱空氣溫度逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)的催化起燃溫度。電加熱是分組加熱的方式,共有兩組,系統(tǒng)能根據(jù)廢氣濃度來切換兩組電加熱。當(dāng)廢氣濃度合適時(shí),電加熱停止,系統(tǒng)從而達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)廢氣濃度過高,使催化反應(yīng)溫度>450℃時(shí),打開新鮮空氣閥,補(bǔ)充新鮮空氣以稀釋廢氣濃度,使設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)廢氣濃度偏低時(shí),系統(tǒng)將不能通過廢氣反應(yīng)熱來維持熱平衡,此時(shí)需要加熱器供熱,即一組加熱或二組加熱。以上是全自動(dòng)設(shè)備運(yùn)行過程。
產(chǎn)品性能特點(diǎn):
①操作方便:設(shè)備工作時(shí),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
②能耗低:設(shè)備啟動(dòng),僅需15~30分鐘升溫至起燃溫度(有機(jī)廢氣濃度高時(shí)),運(yùn)行耗能僅為風(fēng)機(jī)功率。
③設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)警系統(tǒng)及先進(jìn)的自控系統(tǒng)。
④阻力小、凈化效率高:采用先進(jìn)的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷催化劑。
⑤余熱回用:余熱可返回活性炭箱,脫附活性炭中的有機(jī)氣體;也可作其它方面的熱源。
⑥使用壽命長:催化劑一般2~3年更換,并且載體可再次重生。
產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域:
1、化工行業(yè):各類有機(jī)化學(xué)品生產(chǎn),藥物生產(chǎn)及各類樹脂生產(chǎn)工藝過程中的廢氣;
2、汽車、摩托車、自行車行業(yè)金屬件和塑料件的表面涂裝廢氣;
3、機(jī)械、船舶、家電、家具、建材等行業(yè)的金屬件和塑料件的表面涂裝廢氣;
4、制鞋行業(yè)的“三苯”廢氣;
5、印刷、印鐵制罐行業(yè)的各類廢氣;
6、電子、漆包線生產(chǎn)過程中各類廢氣;
7、瀝青、橡膠制品生產(chǎn)過程各類廢氣;