武汉催化燃烧设备|voc废气处理设备装置的工艺流程及特点
1、工艺流程
图1是采用除漆脱水装置结合活性炭纤维吸附-催化燃烧工艺处理喷漆废气的流程,由于整个系统集吸附-脱附-催化燃烧于一体。为保证系统的连续运行,吸附器采用多单元分流组合式结构,正常运行时,处在脱附状态的只有一个单元,而其它单元处于吸附或冷却状态有机废气收集后经过滤器进入n-1个单元吸附,净化后气体排入空气。正常吸附前先将催化床燃烧室预热到300℃,一定时间后当某一单元内的活性炭纤维吸附饱和时,打开脱附阀门,用120℃热风进行脱附,解吸出的高浓度有机废气进到催化床燃烧分解为CO2和H2O,净化后高温气体通过列管热交换器预热脱附气体,少部分经烟囱排放,其余补充新鲜空气后作为脱附热风返回,停止电加热管预热,通过放空阀和补冷风机来实现整个催化燃烧系统热平衡。每个单元吸附和脱附时的蝶型气动阀门由PLC工业电脑可编程程序控制器按设定时差有序开关,整个电控装置分手动和自动两组,并配有自动报警系统。
2、净化装置特点
(1)由于喷漆废气经水幕机洗涤后仍具有粘性并含有一定水分,因此在吸附床前增加除漆装置和脱水装置。除漆装置过滤材料由多层金属过滤网、焦炭等组成,采用折板式结构,过滤风速采用0.4m/s,保证漆雾去除率达99%以上,并过滤片采用抽屉式结构,便于装卸和清洗。脱水装置由折板、岩棉等组成,过滤风速采用0.5m/s,可有效去除废气中的水分。为了保证吸附处理的连续性,除漆装置和脱水装置均采用一用一备。
(2) 武汉催化燃烧设备|voc废气处理设备吸附剂采用的活性炭纤维性能优越:其比表面积大(1300~2500m2/g),微孔发达(微孔体积占总孔体积的80%左右),孔径分布广(20~200A),吸附容量大(比粒状活性炭大几倍至几十倍),吸附速度快(比颗粒活性碳要快2~3个数量级),而且再生容易快速(一般3~5min),脱附彻底,经多次吸附脱附后仍保持原有的吸附性能,特别是对ppm级的吸附质仍保持很高的吸附量(蜂窝碳或颗粒碳此时的吸附能力则大大降低),因此对有机废气的净化率高同时因活性碳纤维耐热性能好(在空气中着火点达500℃以上),且吸附层很薄,不会产生类似颗粒碳或蜂窝碳吸附装置因热积蓄而易产生燃烧爆炸的危险。
(3) 吸附床采用独特的“多单元分流组合式吸附床”,假设吸附床有n个单元,刚开始时是第1~第n-1个单元在吸附,第n个单元在脱附,一定时间后,切换为第2~第n个单元在吸附,第1个单元在脱附,如此反复循环运行。这样一方面保证生产的连续性,另一方面利用多单元的循环交替切换可使吸附剂用量大大减少,不但使吸附床的体积大大减少,而且高价炭纤维因使用量少也不会造成造价高的问题,因此设备量轻,投资小,占地少,结构紧凑。
(4) 在催化燃烧床的进口以及贵金属催化剂层之间布置电加热管,结合内循环管路,可使床层的预热时间短(电加热管一般在开机时预热30min左右后停止加热,以后利用催化燃烧热来维持整个系统的热平衡),同时采用效率高的热交换器,并用高性能的轻质耐火材料保温,这样不仅使废气的催化燃烧彻底,同时热利用效率高,运行成本低。
(5) 武汉催化燃烧设备|voc废气处理设备采用“PLC电脑可编程序控制器”,通过气动元件系统实现工艺过程的全部自动化,整个系统运行过程中电脑实行适时“记忆”,如遇突然停电等,电脑会记忆当时工作状态,待来电等电脑会自动指令延续上次的状态运行下去,这样可以避免出现某些单元过饱和现象,达到很好治理效果,同时出现异常故障时电脑会指令自动停机并发出声光报警,因此,操作简单、安全、可靠,自动化水平较高,可实现无人操作。
3、武汉催化燃烧设备|voc废气处理设备实际应用效果
除漆脱水装置+活性炭纤维吸附装置于2001年在该厂投入运行,表1结果表明,经本净化装置处理后喷漆废气中甲苯的出口浓度只有16mg/m3,符合GB16297-96中的排放标准。在净化设施运行过程中,除漆装置中的多层金属网约3周清洗1次,少部分的焦炭约3个月更换1次,少部分废炭可送附近的燃煤锅炉处理或当其它燃料使用。活性炭纤维吸附-催化燃烧装置和颗粒炭吸附床的性能参数比较见表2可知,活性炭纤维吸附-催化燃烧装置一次性投资与颗粒炭装置相比增加的费用只要2年多即可收回成本。
4武汉催化燃烧设备|voc废气处理设备结论
(1)实际运行结果表明,采用预处理和活性炭纤维吸附-催化燃烧法处理低涂喷漆废气净化效果好,无二次污染,投资及运行费用低,占地少,操作安全、简单、可靠,自动化水平高,是一种值得推广应用的技术。
(2)本处理装置在实际应用过程中针对不同种类、不同浓度和温度的喷漆废气,所采取的活性炭纤维用量、吸附单元数以及单元切换的周期也不同。
(3)为了减少人工强度,对于有经济实力的企业可采用YJ型自动空气过滤器来作为除漆装置,这样可使处理装置的自动化水平更高。
(4)喷漆室排出的废气若未经水帘洗涤处理,则预处理部分可省去脱水装置,同时提高除漆室的设计负荷,可设计成二级过滤,并采用不同的过滤结构和过滤材料,以便更有效地去除漆雾。
