催化燃烧废气治理，有机废气催化燃烧处理方案
作者: glhb
来源: 未知
发布时间:2021-03-17 09:26
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催化燃烧废气治理 有机废气催化燃烧处理方案，rco催化燃烧工艺技术方案，催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术，主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术，催化燃烧具有显著的优点：起燃温度低能耗少，处理效率高，无二次污染等，使之成为目前前景广阔的VOCs有机废气治理方法之一。高效催化燃烧催化剂是催化燃烧技术的关键核心，以块状载体作为骨架基体的催化剂称为规整结构催化剂，也称为整体式催化剂。由于具有特殊孔道结构，这类催化剂改善了催化反应床层上的物质传递，提高了催化效率，降低了压力，减少了操作费用，在石油化工、精细化工等多相催化反应中得到越来越广泛的应用。
RCO有机废气催化燃烧技术在日本、美国和西欧被广泛地应用于VOCs的治理，工艺设备非常成熟，相关的技术标准和使用规范已经非常完善，一些大公司都有自己的企业标准，对工艺设计、催化剂的性能要求、反应器制造和工程控制措施等都有详细的规定。不同的燃烧工艺组合，形成4种基本的燃烧工艺方式：催化燃烧（换热），直接燃烧（换热），回热催化燃烧（RCO），回热燃烧（RTO）。在此基础上还形成了转轮富集燃烧，陶瓷过滤器等方式。RCO有机废气催化燃烧技术是指在催化剂的作用下，使有机废气中的碳氢化合物在温度较低的条件下迅速氧化成水和二氧化碳，达到彻底治理的目的。
一、RCO有机废气催化燃烧工艺原理：
催化净化是典型的气固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化净化过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行；借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，从而达到去除废气中的有害物的方法。
在将废气进行催化净化的过程中，废气经管道由风机送入热交换器，将废气加热到催化燃烧所需要的起始温度。
经过预热的废气，通过催化剂层使之燃烧。由于催化剂的作用，催化燃烧法废气燃烧的起始温度约为250～300摄氏度，大大低于直接燃烧法的燃烧温度650～800摄氏度，高温气体再次进入热交换器，经换热冷却，最终以较低的温度经风机排入大气。
处理设备说明
1、活性炭吸附床
利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有机废气是一种最有效的工业处理手段。活性炭吸附床采用新型活性炭，该活性炭比表面积和孔隙率大，吸附能力强，具有较好的机械强度、化学稳定性和热稳定性，净化效率高达95%。有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面，从而从气流中脱离出来，达到净化效果。从活性炭吸附床排出的气流已达排放标准，空气可直接排放。
2、催化燃烧床
在有机废气引入催化燃烧装置前，先通过预热器对废气进行先预热，再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气使废气温度升高到2800C左右，在催化剂的作用下，热反应生成无害的H2O和CO2，此时无需电加热，通过自身平衡处理掉高浓度有机废气。燃烧后放出大量的热量，可采用热交换器将高温尾气回收利用以减少预热能耗。上述过程可通过PLC系统控制柜全自动操作。
饱和的活性炭经热空气脱附-催化燃烧后，吸附其上的有机废气生成CO2和H2O，饱和活性炭重新获得吸附能力，循环使用。
本方案采用双吸附箱工艺，即系统配备两个吸附箱，一个吸附一个脱附或者待机。喷漆工作时，吸附箱A开启运行（吸附箱B脱附或者待机）。当吸附箱A达到饱和时，手动切换吸附-脱附程序：吸附箱A停止进风，进入脱附程序，同时吸附箱B开启进风，进入吸附程序。
吸附箱A内的活性炭在脱附-催化燃烧系统运行作用下，有机从活性炭中脱附出来被催化燃烧床燃烧、分解，最后使得活性炭再生，重新获得吸附能力。
1. 废气在进入活性炭吸附设备之前一定要做好废气预处理措施，特别是废气中含有水颗粒、尘颗粒、油颗粒、油漆的行业。因为这些颗粒物进入活性炭吸附床后会堵塞活性炭，从而使得活性炭失去处理效果。预处理措施根据行业不同，废气性质不同选用不同的预处理措施。详细情行可联系我方获取技术支持。
2. 主要用于低浓度废气<300mg/m3，活性炭主要是浓缩装置，他把低浓度大风量的废气经过长期地吸附后，吸附饱和后需要对活性炭进行脱附。脱附的风量很小，通常几千风量即可。脱附后的废气为高浓度，小风量有机废气，这时进入催化燃烧设备进行催化燃烧。
3. 废气成分需要为活性炭能吸附的分子，活性炭是一种非极性吸附剂，他能吸附非极性分子以及某些极性分子。这个要根据具体废气成分进行判断。
有机废气治理催化燃烧设备装置主要由四个系统模块构成：
1、预处理过滤模块：喷淋塔、脱水器、干式过滤箱
2、吸附模块：活性炭吸附箱、活性炭、进出风管道、主引风机
3、脱附+催化燃烧模块：电加热模组、高校板式换热器、催化燃烧模组、催化剂、碳箱控制阀门组、脱附循环风机、补冷风机。
4、控制系统模块：风机变频器、PLC控制单元、测温及信号反馈单元
5、安全保章模块：催化床泄爆阀、吸附箱泄爆阀、集成安全控制系统
吸附模块：
◆活性炭吸附箱：
活性炭吸附箱及活性炭是整个吸附模块中zui重要的两个部分，我公司设计的活性炭吸附箱增加了新型的均风装置该均风板采用激光高精度切割，利用圆孔自内二外逐步扩大的扩散原理，强制进入活性炭吸附箱的气流向四周均布，能有效的将废气进入活性炭箱内的废气均匀分布，提高吸收效率，防止造成局部风速过高，排放朝标的问题。活性炭托板我公司采用定制的高强度镀锌钢格板，结构强度高，使用寿命长，便于更换和拆卸。
脱附+催化燃烧模块：
催化燃烧原理：脱附后的气体经阻火器、进气阀、换热器、电加热器（预热器）升温，使气体温度升至催化燃烧所需要的温度，在催化床内的催化剂的作用下分解成水和二氧化碳，同时放出大量的热，使气体温度进一步提高，高温气体再通过换热器进行部分热量回收后，通过风机排出。此外，通过控制风机的流量可使气体中有机物的浓度控制在一合适的范围内，该浓度燃烧放热的热量可维持系统运行需要的热量，此时，催化床内的燃烧器可停止，系统利用有机物燃烧放热维持运行，节约运行费用。
催化剂：催化燃烧的催化剂是以铂、钯为主的贵金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体，将载体做成带、片、丸、丝等形状，采用化学镀或电镀的方法，将铂、钯等贵金属沉积其上，然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂，一般是以陶瓷结构作为支架，在陶瓷结构上涂覆一层紧有0.13mm的α-氧化铝薄层，而活性组分铂、钯以微晶状态沉积或分散在多孔的氧化铝薄层中。
有机废气治理催化燃烧设备装置操作方便：设备工作时，实现自动控制。
能耗低：设备启动仅需30-60分钟升温至起燃温度（有机废气浓度较高时）耗能仅为风机功率。
安全可靠：设备配有阻火系统、防爆泄压系统、chao温报警系统及仙进的自控系统。
阻力小，净化效率高：采用当今仙进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。
余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中的消耗功率；也可做其它方面的热源。
占地面积小：仅为同行业同类产品的70%-80%，且设备基础无特殊要求。
使用寿命长：催化剂一般4年更换，并且载体可_。
电气控制柜
采用国产高品质控制柜。
控制箱/柜优先底部进出线，控制柜带底座。
穿线管采用镀锌钢管，控制柜、线管桥架、设备外壳接地。
控制柜内预留220V/10A三孔的维修插座一个。
4） 风机控制
废气主引风机采用变频器进行控制，根据需要任意调节风量。
脱附风机采用变频器控制，与温度chao温报警连锁。
5） 加热功率控制
采用智能型电压调整器控制分组控制电加热器功率高晓节能。
安全保章系统模块：
“主动预防”措施：
（1）进气端设置稀释阀，用于在废气浓度过高CO温度突然增加等情况下自动开启补入冷空气稀释、降温。
（2）设计之前的技术调研及项目针对性设计
在控制系统设计之前，我公司会安排技术人员与贵公司结合，充分了解贵公司的生产作业情况，多次不同时间段的测量VOC含量，区分出有可能导致VOC含量增加的生产作业情况和时间段，再将情况汇总后与贵公司交流确认，可在CO控制系统程序中设计对应的控制策略，比如可在VOC含量突然增加的生产作业工序或者时间段，暂时将VOC排空等手段，避免高浓度的VOC进入CO。
被动响应”方面：
当VOC含量变高进入CO后，可通过如下措施来解决：
（1）多点检测氧化室温度，当温度chao过设定值时，即开启chao温阀进行放散，并连锁停机；（泄爆阀）
（2）管路设置阻火器和泄爆口，保正企业生产设备安全；（防爆膜片）
（3）CO安装泄爆口，保正氧化设备自身安全。（泄爆阀）
