上海某鋼構噴涂行業廢氣處理案例
1.1 項目概況
噴涂行業廢氣由不揮發份和揮發份組成,不揮發份包括成膜物質和輔助成膜物質,揮發份指溶劑和稀釋劑(主要以二甲苯為主)。廢氣成分:苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、甲基乙基酮、乙酸乙酯、四氯化碳等,主要是“三苯類”、揮發性有機廢氣(VOCs)的處理。
1.2 處理工藝
有機廢氣吸附單元內的吸附劑在吸附一定時間后會飽和,吸附劑需要進行脫附再生后才能重新使用。脫附再生時,關閉再生的吸附單元進出口吸附管路閥門,啟動脫附風機和催化燃燒設備內的電加熱器,打開補冷風閥,從環境中引一部分新鮮空氣進入催化燃燒設備內,待催化燃燒設備內的溫度達到設定的溫度后,開啟脫附管路上的熱風閥門和需要脫附單元脫附管路閥門,把熱風送至需要再生的吸附單元內,對活性炭進行熱風加熱,并利用熱風吹脫吸附在活性炭上的有機物,脫附出來的有機污染物隨脫附熱風由脫附風機送入催化燃燒設備內進行催化燃燒處理。脫附過程是從催化燃燒設備排氣中抽取一部分氣體與來自新風閥門進入的新鮮空氣混合至設定的脫附溫度進入吸附單元內,加熱吹脫吸附在活性炭上的有機物污染物。
催化燃燒設備內部設置有換熱器和陶瓷蓄熱載體,脫附出來的高濃度廢氣與催化后的高溫凈化氣進行逐級換熱,可有效的回收催化燃燒單元高濃度有機廢氣燃燒產生的熱能,減少設備整體的運行能耗。催化燃燒設備啟動采用電加熱,把氣體加熱到300℃左右,在熱及催化劑的作用下,氣體中的有機物分解成CO2、pO,同時放出熱量,使催化燃燒區的溫度進一步提升,該高溫氣體經換熱器回收部分熱量后排出,一部分送至吸附器內作脫附熱使用,一部分直接排入煙囪排放。
整個系統采用PLC自動控制運行,控制脫附氣體的脫附風量和脫附溫度,同時可控制脫附氣體中的有機物濃度,利用燃燒放熱的熱量來達到催化燃燒及脫附需要的熱力平衡,以維持系統的穩定運行,即可有效的節約運行成本。
吸附風機、脫附風機采用變頻控制,通過調節變頻器的頻率來自動調節風機的運行頻率。
1.2.1 RCO催化燃燒原理
催化燃燒簡稱RCO,是典型的氣-固相催化反應,其實質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,同時催化劑表面具有吸附作用,使反應物分子富集于表面提高了反應速率,加快了反應的進行。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起燃溫度條件下,發生無焰燃燒,并氧化分解為CO2和pO,同時放出大量熱能,其反應過程為:
催化燃燒的特點:
(1)起燃溫度低,節省能源
有機廢氣催化燃燒與直接燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗也小的顯著特點。在廢氣中有機物質濃度達到2.5g/m3,后續催化燃燒便無需外界供熱。在廢氣脫附過程中有機物質濃度進一步提高后,催化燃燒過程可以向外界提供熱量。
(2)適用范圍廣
催化燃燒幾乎可以處理所有的烴類有機廢氣及惡臭氣體,即它適用于濃度范圍廣、成分復雜的各種有機廢氣處理。對于有機化工、涂料、絕緣材料等行業排放的低濃度、多成分,又沒有回收價值的廢氣,采用吸附+催化燃燒法的處理效果更好。
(3)處理效率高,無二次污染
采用催化燃燒法處理有機廢氣的凈化率一般都在99%以上,最終產物為無害的CO2和pO(雜原子有機化合物還有其他燃燒產物),因此無二次污染問題。
1.3 工程案例圖片