噴漆房RCO催化燃燒廢氣處理

噴漆房RCO催化燃燒廢氣處理

漆霧處理--干式+吸附+RCO催化燃燒系統(tǒng)

采用干式+吸附+RCO吸附催化一體化廢氣處理裝置，此裝置利用前置過濾加吸附+催化燃燒反應。熱能脫附吸附在活性炭內(nèi)的有機溶劑，解決使用蒸汽脫附產(chǎn)生廢水的二次污染問題。此工藝是目前處理大風量、低濃度有機廢氣的成熟工藝。

1、裝置配置如下：

吸附濃縮裝置：20000m3/hr×3臺/套   ；（根據(jù)實際處理面積計算,一般根據(jù)氣流垂直面積計算）

催化燃燒裝置：3000m3/h×1臺 ；

本裝置主要由廢氣管道、干式過濾器、活性炭吸附箱、電動調(diào)節(jié)閥門、催化凈化裝置、排風機、電氣控制等部分組成。

2、工作原理

經(jīng)收集后的廢氣進入漆霧處理箱（布袋除塵器），祛除粉塵，保證活性炭的使用壽命，將符合吸附條件的廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附凈化，凈化后的潔凈氣體由主排風機排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1只，當活性炭吸附接近飽和后通過控制閥門切換至催化燃燒脫附狀態(tài)；脫附再生系統(tǒng)采用在線脫附再生，即吸附過程為連續(xù)式處理工藝，在備用吸附裝置投入使用同時，飽和吸附箱則進行脫附工作，脫附后活性炭箱預備至下次循環(huán)使用。

吸附+脫附+RCO原理圖

通過飽和探測+PLC控制，完成相應閥門的開閉動作及冷熱氣流的流動完成吸附脫附RCO的動作

本裝置工藝流程為：預處理——吸附濃縮——解吸脫附——催化燃燒的工藝流程。

系統(tǒng)由N個活性炭吸附箱（n-1用1備），1個催化燃燒床構成，將噴漆房及烘干房中的所有排氣管合并連接引至凈化設備，支管上安裝一只電動調(diào)節(jié)閥，配比例調(diào)節(jié)；廢氣經(jīng)收集匯總后送入預處理設備，再將廢氣送入干式過濾器，干式過濾器能更為精細的祛除廢氣中的漆霧顆粒，從而避免活性炭微孔被堵塞，延長活性炭的使用周期，活性炭吸附器接近飽和時，系統(tǒng)將自動切換到備用活性炭吸附箱（此時飽和活性炭吸附箱停止吸附操作），然后用熱氣流對飽和活性炭吸附箱進行解吸脫附，將有機物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中，有機廢氣已被濃縮,濃度后的濃度較原濃度提高幾十倍，達2000mg/m3以上，濃縮廢氣送到催化燃燒裝置，最后被分解成CO2與H2O排出。完成解吸脫附后，活性炭吸附器進入待用狀態(tài)，待其他活性炭吸附箱接近飽和時，系統(tǒng)再自動切換回來，同時對飽和活性炭吸附器進行解吸脫附，如此循環(huán)工作。最后凈化后的潔凈氣體由主排風機排入大氣中。

3、吸附+RCO催化燃燒的技術特點

3-1、   整個系統(tǒng)設備實現(xiàn)了凈化、脫附過程自動化，與回收類有機廢氣凈化裝置相比，無須配備壓縮空氣等附加能源，運行過程不產(chǎn)生二次污染，設備投資及運行費用低；

3-2、   在活性炭吸附床前采用過濾器過濾小顆粒物，凈化效率高，確保吸附裝置的使用壽命。

3-3、   使用特殊成型的蜂窩狀活性炭作為吸附材料，由于其比重為條形活性炭纖維的8-10倍，再生前吸附有機溶劑可以達到活性炭總重量的25%，具有使用壽命長，吸附系統(tǒng)運行阻力低，凈化效率高等特點；

4)   設備占地面積小、重量較輕，吸附床濾料采用堆砌式結構，裝填方便，更換容易；

5)   采用優(yōu)質(zhì)貴金屬鈀、鉑載在蜂窩狀陶瓷上作催化劑，具有阻力小，活性高，使用壽命長，分解溫度低，脫附預熱時間短，能耗低，穩(wěn)定性好等特點，當有機廢氣濃度達到2000mg/m3時，就可維持自燃。催化燃燒器的轉換效率高，性能穩(wěn)定。催化燃燒率達97%以上。

6)   利用余熱，節(jié)省能源。本裝置中活性炭的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質(zhì)，而此熱氣流均來自于系統(tǒng)內(nèi)催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機廢氣再進入催化燃燒器進行凈化處理，不需另加能源，運行費用大大降低。

7)   采用PLC控制系統(tǒng)，設備運行、操作過程實現(xiàn)自動化，運行過程安全穩(wěn)定、可靠。如催化燃燒加熱部分為自動，脫附過程為自動程序控制，脫附時由溫度信號反饋來實現(xiàn)脫附溫度自動控制。

4、干式過濾器

為了防止廢氣中水分和粉塵顆粒物進入到吸附凈化裝置系統(tǒng)，在活性炭吸附床前設置干式除塵過濾器；其采用過濾凈化、效率高、無二次污染的玻璃纖維阻燃過濾材料凈化雜質(zhì)，這種干式過濾材料是專門開發(fā)出來的適用空氣凈化特點的材料，由多層玻璃纖維復合而成，密度隨著厚度逐漸增大。過濾時多層纖維對微小粒子起攔截、碰撞、擴散、吸收等作用，廢氣通過時將塵粒容納在材料中。

我公司采用專用過濾材料，具有凈化效率高、雜質(zhì)容量大、阻燃、過濾阻力低、使用壽命長、維護簡單、無二次污染等特點，吸滿塵粒的材料簡單清理后(如拍打或吸塵)即可以多次回用。

1.   采用金屬網(wǎng)制成框加架，內(nèi)夾過濾材料，過濾器安裝在金屬箱體內(nèi)，定期更換。

2.   過濾材料采用合成纖維無紡布和鋁復合物制成褶皺狀，具有通風量大、阻力小、容塵量大等特點。

5、吸附凈化裝置

廢氣經(jīng)預處理裝置處理后進入活性炭吸附箱，此時有機廢氣經(jīng)過活性炭時溶劑被吸附在活性炭表面，而潔凈氣體由后置引風機排空。

    活性炭吸附廢氣中的有機溶劑是非常適合的。這是因為其他吸附劑具有親水性，能吸附氣體中的水分子，而對無極性或弱極性的有機溶劑，吸附率低：而活性炭則相反，它具有疏水性，對有機溶劑有較高的吸附效率。

利用活性炭多微孔的吸附特性吸附有機廢氣是一種的工業(yè)處理手段。活性炭吸附裝置采用新型活性炭，該活性炭比表面積和孔隙率大，吸附能力強，具有較好的機械強度、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，凈化效率高達80%。有機廢氣通過吸附裝置，與活性炭接觸，廢氣中的有機污染物被吸附在活性炭表面，從而從氣流中脫離出來，達到凈化效果。從活性炭吸附裝置排出的氣流已達排放標準，可直接排放。

6、催化燃燒RCO工藝原理（這是系統(tǒng)重點工程）

催化燃燒是典型的氣-固相催化反應，其實質(zhì)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(fā)生無焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時放出大量熱能，從而達到去除廢氣中的有害物的方法。其反應過程為：

在將廢氣進行催化燃燒的過程中，廢氣經(jīng)管道由風機送入熱交換器進行一次升溫，再進加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經(jīng)過加熱的廢氣通過催化劑層使之燃燒。由于催化劑的作用，催化燃燒法廢氣燃燒的起始溫度約為250-300℃，大大低于直接燃燒法的燃燒溫度670-800℃，因此能耗遠比直接燃燒法低。同時在催化劑的活性作用下，反應后的氣體產(chǎn)生一定的熱量，高溫氣體再次進入熱交換器，經(jīng)換熱冷卻，最終以較低的溫度經(jīng)風機排入大氣。

催化燃燒裝置裝有溫度探頭及補冷閥，當爐體催化室反應溫度超過設定上，開啟補冷閥對進氣源進行稀釋，保護設備延長使用壽命，防止意外發(fā)生。

本裝置的主體結構由凈化裝置主機、引風機及電器控制元件組成。凈化裝置主機是由換熱器、預熱室、催化床、阻火器和防爆器組成的整體結構，爐體周邊整體保溫，保溫層厚100mm，爐體外表溫度≤環(huán)境溫度+30℃。

RCO工藝流程圖如下

7、RCO主要部件說明

1)   阻火器

將設備和廢氣源之間的危險阻隔開來，保證處理設備和生產(chǎn)設備之間的安全，同時除去廢氣源中的粉塵。結構為波紋網(wǎng)型，參照國家標準制造；更換快捷，清理方便。是本設備中安全設施之一。

2)   熱交換器

將有機氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進行冷熱交換，置換熱能，提高廢氣源的溫度。當廢氣濃度達到一定值時，通過熱交換器的作用，可以保證設備在無運行功率的狀態(tài)下正常運轉，是催化凈化裝置中對廢氣源進行次溫度提升的裝置，也是設備中節(jié)能設施之一；通過熱交換器內(nèi)部對氣流的合理控制，使交換器的效率保證在60%以上。結構采用冷軋鋼板制，合理的布置，使冷熱氣流全面接觸進行能量置換。

3)   預熱室

廢氣源在進入催化燃燒室之前，經(jīng)溫度檢測儀檢測溫度達不到催化反應的條件，由布置在預熱室內(nèi)的電加熱系統(tǒng)進行溫度的第二次提升；電加熱元件為紅外線加熱管，由固定絕緣板固定，維護更換十分方便。

4)   催化反應室

達到溫度條件的有機廢氣源進入級催化反應室；催化反應室采用抽屜式，內(nèi)裝催化劑，中間分插電加熱元件，利用紅外線輻射原理，使催化劑溫度達到反應溫度，使部份有機物進行分解，釋放出能量，直接使廢氣溫度提升，是本設備設計的第三溫度提升處，也叫催化升溫；溫度提升后的有機氣體進入催化固定床，內(nèi)置蜂窩狀催化劑，滿足反應條件的有機氣體在此分解，廢氣變成潔凈氣體。本設施為催化凈化裝置的心臟。

5)   引風機

選用國內(nèi)優(yōu)質(zhì)通用風機，耐高溫低轉速，沒有二次污染。是整個裝置氣流運轉的動力源。配置減振臺座及減振器。

6)   控制系統(tǒng)

監(jiān)控所有動力點起動、停止、故障，反映整個運轉過程中氣體的升溫、氣體分解狀況，對設備整個過程進行安全動力保護；可以根據(jù)廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線狀態(tài)進行設定。主要控制元件選用進口產(chǎn)品。保證設備的良好運行、安全性及使用壽命。

7)   催化劑

催化劑是在化學反應中能改變反應溫度而本身的組成和重量在反應后保持不變的物質(zhì)。本裝置中選用的催化劑型號為TFJF型和HPA-8型，是處理各種不同類型有機廢氣的高效廣譜型催化劑。

TFJF型催化劑蜂窩陶瓷做載體，內(nèi)浸漬貴金屬鉑和鈀,具有高活性、高凈化效率、耐高溫及長使用壽命等特點；

主要技術性能參數(shù)：

8)   電加熱元件

8、催化劑性能特點

1)    能耗低：設備啟動，有機廢氣濃度高時，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度。

2)    安全可靠：設備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報警系統(tǒng)及的自控系統(tǒng)。

3)    阻力小、凈化效率高：采用的貴金屬鈀、鉑浸漬的蜂窩陶瓷催化劑。

4)    使用壽命長：催化劑一般8000小時更換，并且載體可再生。