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(guò)濾加吸附+催化燃燒反應(yīng)。熱能脫附吸附在活性炭?jī)?nèi)的有機(jī)溶劑，解決使用蒸汽脫附產(chǎn)生廢水的二次污染問(wèn)題。此工藝是目前處理大風(fēng)量、低濃度有機(jī)廢氣的成熟工藝。

1、裝置配置如下：

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

催化燃燒裝置：3000m3/h×1臺(tái) ；

本裝置主要由廢氣管道、干式過(guò)濾器、活性炭吸附箱、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)、催化凈化裝置、排風(fēng)機(jī)、電氣控制等部分組成。

2、工作原理

經(jīng)收集后的廢氣進(jìn)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(jìn)行吸附凈化，凈化后的潔凈氣體由主排風(fēng)機(jī)排入大氣中。吸附裝置配有備用吸附箱1只，當(dāng)活性炭吸附接近飽和后通過(guò)控制閥門(mén)切換至催化燃燒脫附狀態(tài)；脫附再生系統(tǒng)采用在線(xiàn)脫附再生，即吸附過(guò)程為連續(xù)式處理工藝，在備用吸附裝置投入使用同時(shí)，飽和吸附箱則進(jìn)行脫附工作，脫附后活性炭箱預(yù)備至下次循環(huán)使用。

吸附+脫附+RCO原理圖

通過(guò)飽和探測(cè)+PLC控制，完成相應(yīng)閥門(mén)的開(kāi)閉動(dòng)作及冷熱氣流的流動(dòng)完成吸附脫附RCO的動(dòng)作

本裝置工藝流程為：預(yù)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(gè)活性炭吸附箱（n-1用1備），1個(gè)催化燃燒床構(gòu)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(shè)備，支管上安裝一只電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，配比例調(diào)節(jié)；廢氣經(jīng)收集匯總后送入預(yù)處理設(shè)備，再將廢氣送入干式過(guò)濾器，干式過(guò)濾器能更為精細(xì)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(zhǎng)活性炭的使用周期，活性炭吸附器接近飽和時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到備用活性炭吸附箱（此時(shí)飽和活性炭吸附箱停止吸附操作），然后用熱氣流對(duì)飽和活性炭吸附箱進(jìn)行解吸脫附，將有機(jī)物從活性炭上脫附下來(lái)。在脫附過(guò)程中，有機(jī)廢氣已被濃縮,濃度后的濃度較原濃度提高幾十倍，達(dá)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(jìn)入待用狀態(tài)，待其他活性炭吸附箱接近飽和時(shí)，系統(tǒng)再自動(dòng)切換回來(lái)，同時(shí)對(duì)飽和活性炭吸附器進(jìn)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(fēng)機(jī)排入大氣中。

3、吸附+RCO催化燃燒的技術(shù)特點(diǎn)

3-1、   整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了凈化、脫附過(guò)程自動(dòng)化，與回收類(lèi)有機(jī)廢氣凈化裝置相比，無(wú)須配備壓縮空氣等附加能源，運(yùn)行過(guò)程不產(chǎn)生二次污染，設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用低；

3-2、   在活性炭吸附床前采用過(guò)濾器過(guò)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(jī)溶劑可以達(dá)到活性炭總重量的25%，具有使用壽命長(zhǎng)，吸附系統(tǒng)運(yùn)行阻力低，凈化效率高等特點(diǎn)；

4)   設(shè)備占地面積小、重量較輕，吸附床濾料采用堆砌式結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)，分解溫度低，脫附預(yù)熱時(shí)間短，能耗低，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，當(dāng)有機(jī)廢氣濃度達(dá)到2000mg/m3時(shí)，就可維持自燃。催化燃燒器的轉(zhuǎn)換效率高，性能穩(wěn)定。催化燃燒率達(dá)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(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)催化燃燒后的余熱。脫附后的濃縮有機(jī)廢氣再進(jìn)入催化燃燒器進(jìn)行凈化處理，不需另加能源，運(yùn)行費(fèi)用大大降低。

7)   采用PLC控制系統(tǒng)，設(shè)備運(yùn)行、操作過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，運(yùn)行過(guò)程安全穩(wěn)定、可靠。如催化燃燒加熱部分為自動(dòng)，脫附過(guò)程為自動(dòng)程序控制，脫附時(shí)由溫度信號(hào)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)脫附溫度自動(dòng)控制。

4、干式過(guò)濾器

為了防止廢氣中水分和粉塵顆粒物進(jìn)入到吸附凈化裝置系統(tǒng)，在活性炭吸附床前設(shè)置干式除塵過(guò)濾器；其采用過(guò)濾凈化、效率高、無(wú)二次污染的玻璃纖維阻燃過(guò)濾材料凈化雜質(zhì)，這種干式過(guò)濾材料是專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)出來(lái)的適用空氣凈化特點(diǎn)的材料，由多層玻璃纖維復(fù)合而成，密度隨著厚度逐漸增大。過(guò)濾時(shí)多層纖維對(duì)微小粒子起攔截、碰撞、擴(kuò)散、吸收等作用，廢氣通過(guò)時(shí)將塵粒容納在材料中。

我公司采用專(zhuān)用過(guò)濾材料，具有凈化效率高、雜質(zhì)容量大、阻燃、過(guò)濾阻力低、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，吸滿(mǎn)塵粒的材料簡(jiǎn)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(guò)濾材料，過(guò)濾器安裝在金屬箱體內(nèi)，定期更換。

2.   過(guò)濾材料采用合成纖維無(wú)紡布和鋁復(fù)合物制成褶皺狀，具有通風(fēng)量大、阻力小、容塵量大等特點(diǎn)。

5、吸附凈化裝置

廢氣經(jīng)預(yù)處理裝置處理后進(jìn)入活性炭吸附箱，此時(shí)有機(jī)廢氣經(jīng)過(guò)活性炭時(shí)溶劑被吸附在活性炭表面，而潔凈氣體由后置引風(fēng)機(jī)排空。

    活性炭吸附廢氣中的有機(jī)溶劑是非常適合的。這是因?yàn)槠渌絼┚哂杏H水性，能吸附氣體中的水分子，而對(duì)無(wú)極性或弱極性的有機(jī)溶劑，吸附率低：而活性炭則相反，它具有疏水性，對(duì)有機(jī)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(jī)廢氣是一種的工業(yè)處理手段?；钚蕴课窖b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(qiáng)，具有較好的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，凈化效率高達(dá)80%。有機(jī)廢氣通過(guò)吸附裝置，與活性炭接觸，廢氣中的有機(jī)污染物被吸附在活性炭表面，從而從氣流中脫離出來(lái)，達(dá)到凈化效果。從活性炭吸附裝置排出的氣流已達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)，可直接排放。

主要成份	活性炭
規(guī)格	100×100×100mm
壁厚	0.5～0.6mm
體密度	0.38～0.42g/ml
比表面積	＞700m2/g
動(dòng)態(tài)吸苯量	≥10～15%
抗壓強(qiáng)度	正壓＞0.8MPa;   負(fù)壓＞0.3MPa

6、催化燃燒RCO工藝原理（這是系統(tǒng)重點(diǎn)工程）

催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性氧參與的深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸附作用，使反應(yīng)物分子富集于表面提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為CO2和H2O，同時(shí)放出大量熱能，從而達(dá)到去除廢氣中的有害物的方法。其反應(yīng)過(guò)程為：

在將廢氣進(jìn)行催化燃燒的過(guò)程中，廢氣經(jīng)管道由風(fēng)機(jī)送入熱交換器進(jìn)行一次升溫，再進(jìn)加熱室將廢氣加熱到催化燃燒所需要的起始溫度。經(jīng)過(guò)加熱的廢氣通過(guò)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(yuǎn)比直接燃燒法低。同時(shí)在催化劑的活性作用下，反應(yīng)后的氣體產(chǎn)生一定的熱量，高溫氣體再次進(jìn)入熱交換器，經(jīng)換熱冷卻，最終以較低的溫度經(jīng)風(fēng)機(jī)排入大氣。

催化燃燒裝置裝有溫度探頭及補(bǔ)冷閥，當(dāng)爐體催化室反應(yīng)溫度超過(guò)設(shè)定上，開(kāi)啟補(bǔ)冷閥對(duì)進(jìn)氣源進(jìn)行稀釋?zhuān)Ｗo(hù)設(shè)備延長(zhǎng)使用壽命，防止意外發(fā)生。

本裝置的主體結(jié)構(gòu)由凈化裝置主機(jī)、引風(fēng)機(jī)及電器控制元件組成。凈化裝置主機(jī)是由換熱器、預(yù)熱室、催化床、阻火器和防爆器組成的整體結(jié)構(gòu)，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(shuō)明

1)   阻火器

將設(shè)備和廢氣源之間的危險(xiǎn)阻隔開(kāi)來(lái)，保證處理設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間的安全，同時(shí)除去廢氣源中的粉塵。結(jié)構(gòu)為波紋網(wǎng)型，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制造；更換快捷，清理方便。是本設(shè)備中安全設(shè)施之一。

2)   熱交換器

將有機(jī)氣體分解后的熱能和廢氣源冷氣流進(jìn)行冷熱交換，置換熱能，提高廢氣源的溫度。當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，通過(guò)熱交換器的作用，可以保證設(shè)備在無(wú)運(yùn)行功率的狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是催化凈化裝置中對(duì)廢氣源進(jìn)行次溫度提升的裝置，也是設(shè)備中節(jié)能設(shè)施之一；通過(guò)熱交換器內(nèi)部對(duì)氣流的合理控制，使交換器的效率保證在60%以上。結(jié)構(gòu)采用冷軋鋼板制，合理的布置，使冷熱氣流全面接觸進(jìn)行能量置換。

3)   預(yù)熱室

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

4)   催化反應(yīng)室

達(dá)到溫度條件的有機(jī)廢氣源進(jìn)入級(jí)催化反應(yīng)室；催化反應(yīng)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(xiàn)輻射原理，使催化劑溫度達(dá)到反應(yīng)溫度，使部份有機(jī)物進(jìn)行分解，釋放出能量，直接使廢氣溫度提升，是本設(shè)備設(shè)計(jì)的第三溫度提升處，也叫催化升溫；溫度提升后的有機(jī)氣體進(jìn)入催化固定床，內(nèi)置蜂窩狀催化劑，滿(mǎn)足反應(yīng)條件的有機(jī)氣體在此分解，廢氣變成潔凈氣體。本設(shè)施為催化凈化裝置的心臟。

5)   引風(fēng)機(jī)

選用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)通用風(fēng)機(jī)，耐高溫低轉(zhuǎn)速，沒(méi)有二次污染。是整個(gè)裝置氣流運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源。配置減振臺(tái)座及減振器。

6)   控制系統(tǒng)

監(jiān)控所有動(dòng)力點(diǎn)起動(dòng)、停止、故障，反映整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中氣體的升溫、氣體分解狀況，對(duì)設(shè)備整個(gè)過(guò)程進(jìn)行安全動(dòng)力保護(hù)；可以根據(jù)廢氣源性質(zhì)及生產(chǎn)線(xiàn)狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。主要控制元件選用進(jìn)口產(chǎn)品。保證設(shè)備的良好運(yùn)行、安全性及使用壽命。

7)   催化劑

催化劑是在化學(xué)反應(yīng)中能改變反應(yīng)溫度而本身的組成和重量在反應(yīng)后保持不變的物質(zhì)。本裝置中選用的催化劑型號(hào)為T(mén)FJF型和HPA-8型，是處理各種不同類(lèi)型有機(jī)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(zhǎng)使用壽命等特點(diǎn)；

主要技術(shù)性能參數(shù)：

外形尺寸	100×100×50mm
孔穴尺寸	∮1.3mm
孔穴密度	25.4個(gè)/cm2
孔壁厚度	0.5mm
深層主晶相	γ—Al2O3
比表面積	43m2/g
堆積密度	0.8g/cm3
空速	1×104h-1
催化劑活性溫度	210℃
耐沖擊溫度	750℃

8)   電加熱元件

電加熱元件為紅外線(xiàn)電熱管，利用電加熱的輻射原理。電加熱管由φ16高溫薄管內(nèi)襯高溫氧化鎂及電加熱絲組成，具有效率高、散熱快、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制作和驗(yàn)收。其性能參數(shù)為

每米加熱管的電功率為3kw	冷態(tài)絕緣電阻為≥200MΩ
熱態(tài)絕緣電阻為≥5MΩ	老化時(shí)間3000小時(shí)
功率偏差±10%	拉力≥998N

8、催化劑性能特點(diǎn)

1)    能耗低：設(shè)備啟動(dòng)，有機(jī)廢氣濃度高時(shí)，僅需15～30分鐘升溫至起燃溫度。

2)    安全可靠：設(shè)備配有阻火除塵系統(tǒng)、防爆泄壓系統(tǒng)、超溫報(bào)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(zhǎng)：催化劑一般8000小時(shí)更換，并且載體可再生。