活性炭吸附脫附催化燃燒介紹

目前，催化燃燒技術(shù)的研究與應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段，它的作用也越來(lái)越被人們所重視。例如，汽車及其他機(jī)動(dòng)車中由于引入了催化燃燒技術(shù)，節(jié)省了燃料，降低了廢棄物的排放，使環(huán)境污染的程度大大降低。應(yīng)用在鍋爐燃煤中，實(shí)現(xiàn)了貧燃料的燃燒過(guò)程，打破了傳統(tǒng)火焰燃燒的可燃界限，能進(jìn)一步提高燃?xì)鉅t的燃燒效率和熱效率。另外，催化燃燒技術(shù)也已成功應(yīng)用于其他領(lǐng)域，例如*的催化燃燒，水泥熟料的煅燒，但進(jìn)一步的深入研究仍是非常必要的，例如石油化工企業(yè)中加熱爐爐管燒焦技術(shù)上的應(yīng)用研究等等?？梢?jiàn)，催化燃燒領(lǐng)域的應(yīng)用之廣，意義之大，在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中，它具有舉足輕重的地位，對(duì)節(jié)能降耗，合理利用資源和保護(hù)環(huán)境上都具有重要的推動(dòng)作用。因此，大力推進(jìn)催化燃燒技術(shù)的研究工作，積極推廣催化燃燒技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)具有深刻積極地意義。 

催化燃燒

設(shè)計(jì)依據(jù)：根據(jù)吸附（效率高）和催化燃燒（節(jié)能）兩個(gè)基本原理設(shè)計(jì)，采用雙氣路連續(xù)工作，一個(gè)催化燃燒室，兩個(gè)吸附床交替使用。先將有機(jī)廢氣用活性炭吸附，當(dāng)快達(dá)到飽和時(shí)停止吸附，然后用熱氣流將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)使活性炭再生；脫附下來(lái)的有機(jī)物已被濃縮（濃度較原來(lái)提高幾十倍）并送往催化燃燒室催化燃燒成二氧化碳及水蒸氣排出。當(dāng)有機(jī)廢氣的濃度達(dá)到2000mg/m3以上時(shí)，有機(jī)廢氣在催化床可維持自燃，不用外加熱。燃燒后的尾氣一部分排入大氣，大部分被送往吸附床，用于活性炭再生。這樣可滿足燃燒和吸附所需的熱能，達(dá)到節(jié)能的目的。再生后的可進(jìn)入下次吸附；在脫附時(shí)，凈化操作可用另一個(gè)吸附床進(jìn)行，既適合于連續(xù)操作，也適合于間斷操作。

1、廢氣預(yù)處理  為了防止催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進(jìn)入床層之前有必要進(jìn)行預(yù)處理，以除掉廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。
 

2、預(yù)熱設(shè)備  預(yù)熱設(shè)備包含廢氣預(yù)熱設(shè)備和催化劑燃燒器預(yù)熱設(shè)備。由于催化劑都有一個(gè)催化活性溫度，對(duì)催化燃燒來(lái)說(shuō)稱催化劑起燃溫度，有必要使廢氣和床層的溫度抵達(dá)起燃溫度才調(diào)進(jìn)行催化燃燒，因而，有必要設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。但關(guān)于排出的廢氣本身溫度就較高的場(chǎng)合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達(dá)300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱設(shè)備。
　　

3、預(yù)熱設(shè)備加熱后的熱氣可選用換熱器和床層內(nèi)布管的方法。預(yù)熱器的熱源可選用煙道氣或電加熱，現(xiàn)在選用電加熱較多。當(dāng)催化反應(yīng)初步后，可盡量以回收的反應(yīng)熱來(lái)預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場(chǎng)合，還應(yīng)設(shè)置廢熱回收設(shè)備，以節(jié)省動(dòng)力。
　　

4、預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都逾越催化劑的活性溫度。為保護(hù)催化劑，加熱設(shè)備應(yīng)與催化燃燒設(shè)備堅(jiān)持必定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。
　　

5、從需求預(yù)熱這一點(diǎn)啟航，催化燃燒法適用于連續(xù)排氣的凈化，若間歇排氣，不只每次預(yù)熱需求耗能，反應(yīng)熱也無(wú)法回收運(yùn)用，會(huì)構(gòu)成很大的動(dòng)力浪費(fèi)，在規(guī)劃和選擇時(shí)應(yīng)留神這一點(diǎn)。③催化燃燒設(shè)備  一般選用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的規(guī)劃按規(guī)范進(jìn)行，應(yīng)便于操作，修補(bǔ)便當(dāng)，便于裝卸催化劑。
　　

6、在進(jìn)行催化燃燒的工藝規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)詳細(xì)情況，關(guān)于處理氣量較大的場(chǎng)合，規(guī)劃成分建式流程，即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨(dú)立裝設(shè)，其間用管道聯(lián)接。關(guān)于處理氣量小的場(chǎng)合，可選用催化燃燒爐，把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起，但要留神預(yù)熱段與反應(yīng)段間的距離。
　　

7、在有機(jī)物廢氣的催化燃燒中，所要處理的有機(jī)物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆破，安全問(wèn)題十分重要。因而，一方面有必要控制有機(jī)物與空氣的混合比，使之在爆破下限；另一方面，催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測(cè)報(bào)警設(shè)備和有防爆方法。

工藝流程說(shuō)明

1 、預(yù)處理

因廢氣中含有一定量的粘性塵雜，若未經(jīng)去除直接進(jìn)入吸附裝置，極易造成吸附材料（蜂窩狀活性炭）的微孔堵 塞，嚴(yán)重影響吸附效果、增加系統(tǒng)阻力、影響通風(fēng)效果甚***系統(tǒng)造成安全隱患，因此本工藝在噴漆廢氣進(jìn)入吸附床 前設(shè)置髙效水洗凈化塔和脫水除霧器作為預(yù)處理器，去除廢氣中的粉塵及粘性顆粒等塵雜物質(zhì)，從而確保由原配 套風(fēng)機(jī)抽風(fēng)引入的廢氣中所含塵雜在進(jìn)入固定吸附床得到有效的攔截過(guò)濾。

采用堿洗吸收可脫除廢氣中的顆粒物、可溶性有機(jī)廢氣、酸性氣體和可以與堿液反應(yīng)的有機(jī)成分。堿液洗滌 塔采用兩級(jí)洗滌、兩級(jí)吸收凈化和一層脫水除霧結(jié)構(gòu)，可脫除廢氣中的有害成分，為后續(xù)處理工藝提供相對(duì)潔凈 的預(yù)處理。

2、吸附

去除塵雜后的廢氣，經(jīng)過(guò)合理的布風(fēng)，使其均勻地通過(guò)固定吸附床內(nèi)的活性炭層的過(guò)流斷面，在一定的停留時(shí) 間，由于活性炭表面與有機(jī)廢氣分子間相互引力的作用產(chǎn)生物理吸附（又稱范德華吸附），其特點(diǎn)是①吸附質(zhì)（有機(jī) 廢氣）和吸附劑（活性炭）相互不發(fā)生反應(yīng)，②過(guò)程進(jìn)行較快，③吸附劑本身性質(zhì)在吸附過(guò)程中不變化，④吸附過(guò)程 可逆；從而將廢氣中的有機(jī)成份吸附在活性炭的表面積，從而使廢氣得到凈化，凈化后的潔凈氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)及煙囪達(dá) 標(biāo)排放；每套裝置設(shè)三臺(tái)吸附床，即廢氣從兩臺(tái)吸附床經(jīng)過(guò)，另一臺(tái)處于脫附再生階段或備用階段，從而使吸附過(guò)程 可連續(xù)進(jìn)行，不影響車間生產(chǎn)。

3、脫附：

達(dá)到飽和狀態(tài)的吸附床應(yīng)停止吸附，通過(guò)閥門切換進(jìn)入脫附狀態(tài)，過(guò)程如下：?jiǎn)?dòng)脫附風(fēng)機(jī)、開啟相應(yīng)閥門和遠(yuǎn)紅外 電加熱器，對(duì)催化燃燒床內(nèi)部的催化劑進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)產(chǎn)生一定量的熱空氣，當(dāng)床層溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)將熱空氣送入 吸附床，活性炭受熱解吸出高濃度的有機(jī)氣體，經(jīng)脫附風(fēng)機(jī)引入催化燃燒床，在貴金屬催化劑的作用下于一個(gè)較低的 溫度進(jìn)行無(wú)焰催化燃燒，將有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的C02和H20,同時(shí)釋放出大量的熱量，可結(jié)特狐_所霖的起燃 溫度，使廢氣燃燒過(guò)程基本不需外加的能耗•電能），并將部分熱量回用于吸附床內(nèi)活性炭的解吸再生，從而大大降低了能耗

根據(jù)廢氣產(chǎn)生點(diǎn)實(shí)際工況，合理設(shè)計(jì)風(fēng)量、收集方式，合理設(shè)計(jì)管道布局，設(shè)備選型等，在保證收集效率及處理效率的同時(shí)使系統(tǒng)造價(jià)在*合理的范圍內(nèi) 催化燃燒吸附處理有機(jī)廢氣是利用活性炭微孔能吸收有機(jī)性物質(zhì)的特性，把大風(fēng)量低濃度有機(jī)性廢氣中的有機(jī)溶劑吸附到活性炭中并濃縮，經(jīng)吸附凈化后的氣體達(dá)標(biāo)直接排空。其實(shí)質(zhì)是一個(gè)物理的吸附濃縮的過(guò)程。并沒(méi)有把有機(jī)溶劑處理掉。催化燃燒脫附是利用催化燃燒分解有機(jī)廢氣后產(chǎn)生的熱空氣加熱活性炭中被吸附的有機(jī)溶劑，使之達(dá)到溶劑的沸點(diǎn),使有機(jī)溶劑從活性炭中脫附出來(lái)，并把經(jīng)濃縮后的高濃度廢氣引入到催化燃燒裝置中。在催化劑的作用下,有機(jī)性物質(zhì)在200?600°C的催化起燃溫度下被氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的水和二氧化碳排入大氣。由于此反應(yīng)是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，并非明火的燃燒，因此安全可靠，且能*解決脫附時(shí)的二次污染。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

操作方便:設(shè)備工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制

能耗低:設(shè)備啟動(dòng)，僅需15-30分鐘升溫至起燃溫度，耗能僅為見(jiàn)機(jī)功率,濃度較低時(shí)自動(dòng)補(bǔ)償

安全可靠: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)自控系統(tǒng)。阻力小

凈化率高:采用當(dāng)今先進(jìn)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，降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的熱源

設(shè)備應(yīng)用范圍
　　1、可用于有機(jī)溶劑的凈化處理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有機(jī)廢氣）。
　　2、適用于電線、電纜、漆包線、機(jī)械、電機(jī)、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、發(fā)動(dòng)機(jī)、磁帶、塑料、家用電器等行業(yè)的有機(jī)廢氣凈化。
　　3、可用于各種烘道、印鐵制罐、表面噴涂。印刷油墨、機(jī)電絕緣處理、皮鞋粘膠等烘干流水線，凈化各工序產(chǎn)生的有機(jī)廢氣。