催化燃燒設(shè)備的組成

  VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備包括干式過濾系統(tǒng)、活性炭吸附系統(tǒng)、催化燃燒再生系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)及通風管道系統(tǒng)等五大子系統(tǒng)組成。

  1.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備干式過濾系統(tǒng)：包括過濾箱、抽屜、過濾材料等，這是一個初中效過濾系統(tǒng)，保證進入到吸附箱的氣源干凈、干燥、無顆粒；

  2.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備活性炭吸附系統(tǒng)：包括吸附箱本體、活性炭、泄壓裝置、溫度傳感器、消防噴淋裝置、儀表閥門等。

  這里要注意對這里是對活性炭有要求的，根據(jù)生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《揮發(fā)性有機物治理攻堅方案》通知：采用活性炭吸附技術(shù)的，應(yīng)選擇碘值不低于800mg/g的活性炭。

  3、VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備催化燃燒再生裝置：包括裝置本體、電加熱預(yù)熱室、催化燃燒蓄熱室、防爆泄壓裝置、溫度傳感器、連接管道閥門、儀表、催化劑等。催化活性材料一般是金屬或金屬氧化物。其中貴重金屬催化劑主要有鉑、鈀和釕等，普通金屬催化劑主要有銅、鉻、鎳、釩、錳、鐵、鈷等金屬及氧化物。催化載體是多孔材料，主要作用是使活性材料具有大的體表面積。

  4.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備電氣控制系統(tǒng)：包括電柜、PLC、觸摸屏、現(xiàn)場儀表及線管等。

  5.VOCS廢氣處理催化燃燒設(shè)備管道及風機，所有連接管道均選用優(yōu)質(zhì)工業(yè)鍍鋅板制作。

  工作原理

  催化燃燒的工藝流程一般為廢氣收集→初中效過濾器→活性炭吸附→催化燃燒脫附再生→風機高空排空。

  催化燃燒主要為二個階段，活性碳吸附階段和活性碳脫附再生階段，二個階段的工作原理如下：

  1、活性炭吸附過程：

  車間排出的廢氣經(jīng)管道進入活性碳吸附床,有機廢氣穿過活性碳時，廢氣中的有機成份被吸引到活性碳的微孔中并濃集保留其中，其它氣體穿過活性碳后經(jīng)風機排空。

  2、活性炭再生過程：

  活性炭使用一段時間，吸附了一定量的溶劑后，會降低或失去吸附能力，此時活性炭需脫附再生，再生后活性炭重新恢復(fù)吸附功能可繼續(xù)使用。再生時，啟動催化燃燒裝置予熱室電源，將空氣予熱，予熱后的氣體送入吸附箱，箱中活性炭受熱后，活性炭吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經(jīng)風機送入催化燃燒室燃燒，燃燒后分解生成CO2和H2O蒸汽等熱空氣，熱空氣一部分回到活性炭吸附箱繼續(xù)給活性炭加熱，叧一部分排空，熱空氣內(nèi)部循環(huán)多次活性碳即可得到再生。

  廢氣預(yù)處理為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前必須進行預(yù)處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

  預(yù)熱裝置包括廢氣預(yù)熱裝置和催化劑燃燒器預(yù)熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，必須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，因此，必須設(shè)置預(yù)熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達300℃以上，則不必設(shè)置預(yù)熱裝置。

  預(yù)熱裝置加熱后的熱氣可釆用換熱器和床層內(nèi)布管的方式。預(yù)熱器的熱源可釆用煙道氣或電加熱，目前釆用電加熱較多。當催化反應(yīng)開始后，可盡量以回收的反應(yīng)熱來預(yù)熱廢氣。在反應(yīng)熱較大的場合，還應(yīng)設(shè)置廢熱回收裝置，以節(jié)約能源。

  預(yù)熱廢氣的熱源溫度一般都超過催化劑的活性溫度。為保護催化劑，加熱裝置應(yīng)與催化燃燒裝置保持一定距離，這樣還能使廢氣溫度分布均勻。

  從需要預(yù)熱這一點出發(fā)，催化燃燒法適用于連續(xù)排氣的凈化,若間歇排氣,不僅每次預(yù)熱需要耗能，反應(yīng)熱也無法回收利用，會造成很大的能源浪費，在設(shè)計和選擇時應(yīng)注意這一點。

  催化燃燒裝置一般釆用固定床催化反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計按規(guī)范進行，應(yīng)便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

  在進行催化燃燒的工藝設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)具體情況,對于處理氣量較大的場合,設(shè)計成分建式流程，即預(yù)熱器、反應(yīng)器獨立裝設(shè)，其間用管道連接。對于處理氣量小的場合，可釆用催化焚燒爐，把預(yù)熱與反應(yīng)組合在一起，但要注意預(yù)熱段與反應(yīng)段間的距離。

  在有機物廢氣的催化燃燒中，所要處理的有機物廢氣在高溫下與空氣混合易引起爆炸，安全問題十分重要。因而，一方面必須控制有機物與空氣的混合比，使之在爆炸下限；另一方面，催化燃燒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)監(jiān)測報警裝置和有防爆措施。