成功案例首页>>成功案例

山西运城海绵厂CO活性炭吸附脱附-催化燃烧装置

微信图片_20180420172106.jpg

工作原理:

利用催化剂做中间体,使有机气体在较低的温度下,变成无害的水和二氧化碳气体。将饱和的活性炭解析出来的有机气体通过脱附引风机作用送入净化装置,首先通过除尘阻火器系统,然后进入换热器,再送入到加热室,通过加热装置,使气体达到燃烧反应温度,再通过催化床的作用,使有机气体分解成二氧化碳和水,再进入换热器与低温气体进行热交换,使进入的气体温度升高达到反应温度,如达不到反应温度,这样加热系统就可以通过自控系统实现补偿加热,使它完全燃烧,这样节省了能源,废气有效去除率达标排放,符合国家排放标准。

产品优势:A、该设备设计原理先进,用材独特,性能稳定,操作简单,安全可靠,无二次污染。设备占地面积小、重量较轻。

B、采用新型的活性炭吸附材料——蜂窝状活性炭,其与粒(棒)状相比具有优势的热力学性能,低阻低耗,高吸附率等,极适合于大风量下使用。

C、催化燃烧室采用陶瓷蜂窝体的贵金属催化剂,阻力小,用低压风机就可以正常运转,不但耗电少而且噪音低。

D、催化燃烧装置的风量是废气源风量的十分之一,同时加热功率维持时间为1小时左右,节约能源。

E、吸附有机物废气的活性炭床,可用催化燃烧处理废气产生的热量进行脱附再生,脱附后的气体再送催化燃烧室净化,不需要外加能量,运行费用低,节能效果显著。

技术资料:

序号

    

技 术 参 数

单 位

 

1

处理风量

20000

M3/h


2

废气的介质

有机废气



3

吸附箱

3000×2000×2000

mm

以实际为准

4

活性碳装置填量

15

M3

单个

5

吸附风机

4-72NO8


75kw

6

主排管道

Ф800

mm

3mmQ235A钢板

7

工作方式

2吸一脱



二、催化燃烧装置部分

8

催化燃烧装置

LCO-300



9

处理风量

3000

m3/h


10

管路

350×350

mm


11

脱附风机

YX9-35NO6.3C


5.5kw

12

补新风机

4-68NO3.5A


2.2kw

13

电加热启动功率

30

Kw


14

实际使用

0-100%自控



15

预热设定温度

250280

调试时调整

16

催化剂使用寿命

8000

h


设备特点:

1. 适合处理高温、高浓度、连续性产生的有机废气 2.不产生二次污染,设备投资及运行费用低; 

3.催化低温分解,预热时间短,能耗低,催化剂使用寿命长,催化分解净化率高达97%以上; 

4.设备运行稳定,可靠,活动件少,检修系统配备完善,操作维修方便; 5.整个运行过程中实现全自动化PLC控制,方便,可靠; 

6.系统安全设施完善,配有阻火器,泄爆口,运行时出现的异常情况将报警并自动停机。

 

2-160623111934206.jpg

背景技术:

随着我国经济的发展,工业固定源的挥发性有机物(VOCS)对我国城市群和重点区域大气污染的影响日益凸显。VOCS所涉及到的行业众多,包括涂装工艺、石油石化、包装印刷、医药化工等。

目前VOCS净化技术可以分为销毁技术和回收技术两大类。回收技术是通过物理方法采用选择性吸附或者选择性渗透实现富集分离有机污染物,包括吸附、吸收、冷凝以及膜分离等。销毁技术是通过氧化反应,将有机污染物氧化为二氧化碳和水等无害小分子的方法,包括催化燃烧、催化氧化、生物氧化。低温等离子体积光催化氧化等。目前蓄热式催化燃烧或集成吸附浓缩技术的蓄热催化氧化技术成为工业VOCS污染治理的首选。

喷漆废气广泛产生家具制作、汽车生产表面涂装、机械生产表面涂装、塑料五金等生产领域,喷漆过程中一般会产生两种污染物:一是漆雾,油漆在高压作用下雾化成微粒,不同喷漆方式都不能达到100%的着漆率,不能达到工件表面的漆雾颗粒会随气流弥散形成漆雾。二是有机废气,正常油漆会采用稀释剂莱西市,稀释剂的一般成分为是甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮等。这些稀释剂不会随油漆附着在工件表面,会从喷漆以及后续过程中不断的散发出来形成有机废气。这些废气若不经处理直接排放到废气中不但会造成严重的环境污染,还会对人体造成严重影响。

喷漆废气中含有大量漆雾颗粒,若不能净化处理完全,活性炭很 容易被微小的漆雾颗粒污染,堵塞活性炭比表面,使吸附速率下降,造成活性炭失效,活性炭吸附装置更换和使用寿命变短。

活性炭脱附催化氧化过程需要把脱附出来的高浓度废气加热到200℃以上,该部分废气若直接从排气筒排向大气会造成大量热能损耗。

技术实现要素:

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种漆雾去除效率高,催化燃烧热量利用彻底的净化装置,不但能有效的治理喷漆废气达到大气污染区排放要求,还能降低设备运行成本的喷漆废气活性炭吸附脱附催化燃烧装置。

实现本实用新型目的的技术方案是:一种喷漆废气活性炭吸附脱附催化燃烧装置,具有喷雾预处理装置、活性炭吸附装置、吸附风机、催化氧化装置、换热器、脱附风机和冷风风机;所述喷雾预处理装置和活性炭吸附装置之间设有防爆止回阀;所述活性炭吸附装置的吸附管线的出口通过吸附风机与烟囱相连;所述催化氧化装置、换热器、脱附风机依次通过管道连接后与活性炭吸附装置的脱附管线组成回路;所述脱附风机的出口与烟囱相连。

上述技术方案所述喷雾预处理装置由迷宫板过滤器、玻璃纤维和中效过滤器三层活动抽拉式的过滤模块组成,可以从检修门处抽出进行清洗或更换。

上述技术方案所述活性炭吸附装置包括活性炭吸附床层、吸附管线和脱附管线;所述吸附管线和脱附管线上均连接有对应的控制阀门。

上述技术方案所述催化氧化装置由上下设置的电加热床层和催化剂床层组成。

上述技术方案所述电加热床层为红外电加热管。

上述技术方案所述催化氧化装置上设有安全防护装置;所述安全防护装置包括固定于设备内部的与控制器相连接的温度传感器,设于设备顶部的防爆阀和氮气发生装置,以及设于设备前后端的防爆阀。

背景技术:

例如喷涂、包装印刷及橡胶等行业,所产生的废气主要由挥发性溶剂、稀释剂分子和不挥发的漆雾分子混合而成,其中挥发性溶剂及稀释剂主要成分是苯类化合物,如苯、甲苯、二甲苯等有机物,这类废气统称为有机废气,需要治理。

目前有机废气的处理方法主要有吸收法、光催化法、等离子体法、热力燃烧法、催化燃烧法、膜分离法、冷凝法和吸附法。其中,吸收法技术相对最成熟,不过吸收往往需要采用合适的溶剂,溶剂本身还可能会产生二次污染;通常,还需定期更换溶剂,成本较高,较难推广应用。

光催化法及等离子法适用于中低浓度废气治理,对例如喷漆行业这种风量大、浓度高的工况,因其处理效率低,而在此行业使用率很低。

热力燃烧和催化燃烧方法投资费用高,对于中小企业来说很难承担高昂的投资费用。

膜分离法回收率不高,当前的技术条件下,其排放还达不到国家环保标准要求。

冷凝法需要对废气整体进行深度冷凝,大部分冷量消耗在冷却空气上,投资及运行费用高。

目前应用较广的是吸附法,吸附法通常以沸石、活性炭纤维、活性炭颗粒等为吸附剂,其中以活性炭吸附应用范围最广。不过,活性炭有一定的吸附能力,其吸附能力随着工作时间的推移而逐渐下降,直至丧失吸附能力。因此需要定期对活性炭进行脱附或更换新的活性炭。

在本发明中,以活性炭颗粒为例进行说明,但可以理解的是,涉及脱附,吸附法所涉及的吸附剂基本都涉及脱附的问题,因此,对活性炭颗粒的脱附同样适用于其他吸附剂。

另外,关于主题名称中的废气,应做广义理解,对于例如活性炭,其对废气中的有害成分是否吸附完全,对无害的气体是否有所吸收,脱附时的脱附率,脱附对象是否完全都与吸附剂的属性和吸脱附的工艺条件相关,而与其名称无关。

目前对活性炭的脱附一般选择水蒸汽或热氮气吹扫的方式,其脱附再生以水蒸气为介质,通过向吸附罐通入水蒸气的形式进行,脱附后的有机废气蒸汽不可避免的汇混入水蒸气,然后进入冷凝器进行冷却,最终还需要进行水蒸气与有机废气的分离实现回收。这类脱附方式有赖于水蒸气携带热量从外传递到吸附剂孔道,吸附剂导热系数小,热传递速率慢,脱附时间偏长;同时,活性炭会吸附部分水蒸气,需要进一步干燥,冷却后才能够使用,所需时间长,能耗大,影响下一次吸附;冷凝水尽管进行了有机废气的分离,但仍然会混入一些有机废气,产生水污染;相应地,回收的有机物含水率高,增加后续工艺分离成本;另外,水蒸气附着于设备上会对设备产生腐蚀。

204174568760.gif


  喷漆有机废气的回收装置,其主要采用热氮气脱附的方法,从而不存在水与有机废气的分离问题,然而氮气成本偏高;此外,该脱附方式需将氮气加热到较高温度(80~400℃),然后通过氮气将热量传入吸附剂内部,需要完成能量转换,能耗相对较高,传热具有间接性,速率慢;同时其后期需对脱附气进行深度冷却处理,由较高温度冷却到有机废气沸点以下,冷凝能耗巨大。

此外,活性炭吸附装置一般为吸附箱或者吸附罐,其采用多通道抽屉式的活性炭吸附层,而可方便地更换活性炭,增加了活性炭吸附面积的同时不增加活性炭吸附箱体积,但其无法实现对活性炭在线脱附,活性炭只能转移到别处脱附。

一种活性炭吸附罐结构,其在活性炭吸附罐体的一侧安装有脱附进口,脱附进口内部安装脱附进口密闭阀,脱附进口与设于活性炭吸附罐体内部的脱附气流进腔相连通,在脱附气流进腔的上方设有上部活性炭层,脱附气流进腔的下方设有下部活性炭层。具体而言,其通过将传统的较厚的单层活性炭层分割成上下分开的两个较薄的上部活性炭层和下部活性炭层,使活性炭在进行脱附时所需要的脱附热量大大降低,同时能够使脱附后的热量容易散去,消除了因热量无法散去所造成的安全隐患,但是业主需购买两台设备交替切换才能使废气治理系统连续运行,增大投资。