1 改進VOCs催(cuī)化燃燒裝備的原因
揮發(fā)性有機物(Volatile Organic Compounds, 簡(jiǎn)稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對象,近幾(jǐ)年(nián)針(zhēn)對VOCs排放(fàng)出台多項環保標準。國內工業VOCs淨化行業目前處於(yú)漸熱狀態,在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中,多數環保企業采(cǎi)用蓄熱式催化燃燒裝(zhuāng)置,該技術方法采取兩室、三室及以(yǐ)上的蓄熱(rè)催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧化反(fǎn)應,產生的熱量存儲於(yú)蓄熱載體(tǐ)中(zhōng),通過頻繁切(qiē)換閥體(切變氣體流動管(guǎn)路),達到冷、熱流體熱量交(jiāo)換的目的。
蓄熱式(shì)催化燃燒裝備可(kě)以實現自給供熱,具有比較好的應用(yòng)效果。然而(ér),裝備本身存在(zài)著運行操作不(bú)能完全連續化、設備(bèi)製(zhì)造成(chéng)本(běn)較高、裝備使用時占用體積較大、安裝調試中對電氣控製要求較高等缺點,對此,需要(yào)設計一種操作(zuò)簡單、可(kě)實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改(gǎi)進後的(de)VOCs連續催化燃燒(shāo)裝備(bèi)
本公司結合生產、施工的相關經(jīng)驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構中包括以(yǐ)下幾個部分:①有機廢氣進口管、出口管;②廢氣進口(kǒu)濃度檢測(cè)控製器、催化(huà)劑床層進口溫度檢測控製器;③廢氣換熱(rè)器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板;④催化劑床層、催化劑(jì)支撐板。
改進後的(de)催化燃燒器(qì)可以進行連續化操作,有機廢氣進(冷(lěng)氣(qì))和出口(熱氣)均經過廢氣換熱器的進出端,冷側流體與熱(rè)側流體在換熱器中進行(háng)連續熱交換,利用熱(rè)量傳(chuán)遞性質,熱流體的熱(rè)量經過壁傳熱、對流(liú)傳(chuán)熱過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器(qì)的冷側出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升(shēng)溫;經加熱的廢氣順著壓力(lì)梯度會越(yuè)過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣在VOCs催化劑表麵發生催化(huà)氧化作用(yòng),可以實現在較(jiào)低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進(jìn)入廢氣換(huàn)熱器,與冷流體間接(jiē)接觸換熱,從廢氣換熱器(qì)的熱側出口(kǒu)流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣淨(jìng)化(huà)環保設備主要(yào)由阻火器、熱交換器、催(cuī)化反(fǎn)應床、風機(jī)這幾個主要部件組成,與直接燃(rán)燒相比,催化燃燒溫(wēn)度(dù)較低,燃(rán)燒比較完全。催(cuī)化燃燒所(suǒ)用(yòng)的催化劑為具有(yǒu)大比表麵的貴金屬和(hé)金屬氧化物。催化(huà)燃燒法是將有機(jī)汙染(rǎn)物的廢氣、在催化劑鉑(bó)、鈀等催化劑的作用下,可以在較低溫度下將廢氣中的有機汙染物氧(yǎng)化(huà)成二氧化碳和水。
有機廢(fèi)氣經幹式過濾器去除部分(fèn)粉塵、顆粒物,然後將符合吸附條(tiáo)件的有機(jī)廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣體由(yóu)主排風機排入大氣(qì)中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當活性炭吸附飽和後通過控製閥(fá)門切(qiē)換至催化(huà)燃燒脫附狀態;脫附再生係統采用在線脫附(fù)再生(shēng),即吸附過程(chéng)為連續式處理工藝(yì),在備用吸附(fù)裝置投入使用同時,飽和吸附箱則進行脫附(fù)工(gōng)作,脫附後活(huó)性炭箱(xiāng)預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有(yǒu)機廢氣在較低溫度下在催化劑(jì)的作用下(xià)被完全氧化和分解,達到(dào)淨化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應,其原理是活(huó)性氧參與深(shēn)度氧化作用。在(zài)催(cuī)化燃燒過程(chéng)中(zhōng),催化劑的作用是降低反應的活化能,同時使反應物分(fèn)子富(fù)集在催化劑表麵上以提高反應速率。借助於催化劑,有機廢氣可(kě)以在較低的起燃溫度下無焰燃燒並且在釋放大量熱量,同時氧化分解成CO2和H2O。
揮發(fā)性有機物(Volatile Organic Compounds, 簡(jiǎn)稱VOCs),是大氣汙染控製的重要對象,近幾(jǐ)年(nián)針(zhēn)對VOCs排放(fàng)出台多項環保標準。國內工業VOCs淨化行業目前處於(yú)漸熱狀態,在有機揮發性廢氣催化燃燒裝備中,多數環保企業采(cǎi)用蓄熱式催化燃燒裝(zhuāng)置,該技術方法采取兩室、三室及以(yǐ)上的蓄熱(rè)催化燃燒器,使VOCs 氣體發生催化氧化反(fǎn)應,產生的熱量存儲於(yú)蓄熱載體(tǐ)中(zhōng),通過頻繁切(qiē)換閥體(切變氣體流動管(guǎn)路),達到冷、熱流體熱量交(jiāo)換的目的。
蓄熱式(shì)催化燃燒裝備可(kě)以實現自給供熱,具有比較好的應用(yòng)效果。然而(ér),裝備本身存在(zài)著運行操作不(bú)能完全連續化、設備(bèi)製(zhì)造成(chéng)本(běn)較高、裝備使用時占用體積較大、安裝調試中對電氣控製要求較高等缺點,對此,需要(yào)設計一種操作(zuò)簡單、可(kě)實現連續化運作、低成本的一體化VOCs廢氣淨化裝備。
2 改(gǎi)進後的(de)VOCs連續催化燃燒(shāo)裝備(bèi)
本公司結合生產、施工的相關經(jīng)驗,對過程裝備進行改進,改進後的結構中包括以(yǐ)下幾個部分:①有機廢氣進口管、出口管;②廢氣進口(kǒu)濃度檢測(cè)控製器、催化(huà)劑床層進口溫度檢測控製器;③廢氣換熱(rè)器、電加熱棒、處理器上蓋板、氣流隔板;④催化劑床層、催化劑(jì)支撐板。
改進後的(de)催化燃燒器(qì)可以進行連續化操作,有機廢氣進(冷(lěng)氣(qì))和出口(熱氣)均經過廢氣換熱器的進出端,冷側流體與熱(rè)側流體在換熱器中進行(háng)連續熱交換,利用熱(rè)量傳(chuán)遞性質,熱流體的熱(rè)量經過壁傳熱、對流(liú)傳(chuán)熱過程傳遞至冷流體中;廢氣換熱器(qì)的冷側出口氣,經過電加熱棒區域,對含VOCs廢氣進行加熱升(shēng)溫;經加熱的廢氣順著壓力(lì)梯度會越(yuè)過氣流隔板進入催化劑床層,廢氣在VOCs催化劑表麵發生催化(huà)氧化作用(yòng),可以實現在較(jiào)低溫度下廢氣催化燃燒,放出氧化反應熱。氣流順著催化劑宏觀孔道流動,經支撐板後進(jìn)入廢氣換(huàn)熱器,與冷流體間接(jiē)接觸換熱,從廢氣換熱器(qì)的熱側出口(kǒu)流出,繼而完成排放。
工業催化燃燒廢氣淨(jìng)化(huà)環保設備主要(yào)由阻火器、熱交換器、催(cuī)化反(fǎn)應床、風機(jī)這幾個主要部件組成,與直接燃(rán)燒相比,催化燃燒溫(wēn)度(dù)較低,燃(rán)燒比較完全。催(cuī)化燃燒所(suǒ)用(yòng)的催化劑為具有(yǒu)大比表麵的貴金屬和(hé)金屬氧化物。催化(huà)燃燒法是將有機(jī)汙染(rǎn)物的廢氣、在催化劑鉑(bó)、鈀等催化劑的作用下,可以在較低溫度下將廢氣中的有機汙染物氧(yǎng)化(huà)成二氧化碳和水。
有機廢(fèi)氣經幹式過濾器去除部分(fèn)粉塵、顆粒物,然後將符合吸附條(tiáo)件的有機(jī)廢氣送入活性炭吸附箱進行吸附淨化,淨化後的潔淨氣體由(yóu)主排風機排入大氣(qì)中。吸附裝置配有備用吸附箱1套,當活性炭吸附飽和後通過控製閥(fá)門切(qiē)換至催化(huà)燃燒脫附狀態;脫附再生係統采用在線脫附(fù)再生(shēng),即吸附過程(chéng)為連續式處理工藝(yì),在備用吸附(fù)裝置投入使用同時,飽和吸附箱則進行脫附(fù)工(gōng)作,脫附後活(huó)性炭箱(xiāng)預備至下次循環使用。
催化燃燒反應原理是有(yǒu)機廢氣在較低溫度下在催化劑(jì)的作用下(xià)被完全氧化和分解,達到(dào)淨化氣體的目的。催化燃燒是典型的氣固相催化反應,其原理是活(huó)性氧參與深(shēn)度氧化作用。在(zài)催(cuī)化燃燒過程(chéng)中(zhōng),催化劑的作用是降低反應的活化能,同時使反應物分(fèn)子富(fù)集在催化劑表麵上以提高反應速率。借助於催化劑,有機廢氣可(kě)以在較低的起燃溫度下無焰燃燒並且在釋放大量熱量,同時氧化分解成CO2和H2O。
關鍵字:催化燃燒設備
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