基于活性炭與催化燃燒噴漆廢氣處理設(shè)備的研究與應(yīng)用

本方案具有眾多優(yōu)勢。首先，采用新型高效的活性炭，吸附床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、合理，吸附效果大幅度提升其次，通過金屬鉑開展催化燃燒，將有機(jī)廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2，實(shí)現(xiàn)高效的徹底凈化;再次，燃燒過程溫度較低、安全，燃燒過程產(chǎn)生的熱量可以循環(huán)使用，熱量損失較少，能耗大幅度降低;最后，系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)安裝采用多種措施來杜絕安全隱患，操作簡單，便于后期的使用和管理。

3各個(gè)組成模塊的操作方法

3.1漆霧過濾器

噴漆廢氣主要出現(xiàn)在工件涂抹的噴漆工作臺，高壓空氣噴射的油漆很多停留在工件上，其他都隨廢氣排，變成漆霧。這些漆霧粉塵含量較低，顆粒較小，絕大部分直徑小于10mm。如果不處理會很快堵塞活性炭的微孔，使其失去原有的功能。因此，噴漆廢氣必須先進(jìn)行粗過濾處理。

3.2吸附劑的選擇與參數(shù)設(shè)定

活性炭具有比表面大、吸附能力強(qiáng)以及成本較低等優(yōu)勢，它是目前VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀態(tài)的活性炭更換不方便，活性炭纖維含有規(guī)則的微孑L結(jié)構(gòu)，具有較大的吸附容量，同時(shí)容易脫落，成本較高。蜂窩狀的活性炭風(fēng)速高，阻力小，可以應(yīng)用到大風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。本文選擇蜂窩狀活性炭，吸附床的結(jié)構(gòu)采用的為抽屜式的組裝模式，便于使用時(shí)的填裝與拆卸。

3.3催化燃燒設(shè)計(jì)

3.3.1換熱器

換熱器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了降低生產(chǎn)成本，方便后續(xù)安裝，本文采用結(jié)構(gòu)較為簡單的固定式管板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。

3.3.2電加熱室

在本方案中，加熱室僅僅提供開機(jī)時(shí)預(yù)熱氣體需要的熱量，苯催化燃燒后有大量的預(yù)熱可以利用，因此需要的熱功率較低，通過電加熱即可，不需要天然氣或液化石油氣的額外加熱。

3.3.3保溫模塊的處理

催化燃燒一體化設(shè)備內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常溫，需要增加保溫處理避免對工作人員造成傷害。保溫利用的保溫棉采用的材料為硅酸鋁纖維氈，依據(jù)燃燒室可能出現(xiàn)的最高溫度400^oC來設(shè)計(jì)，保溫棉的厚度取值為64mm。

3.4阻火器的設(shè)計(jì)

阻火器是由許多細(xì)小通道或孑L隙組成的，當(dāng)火焰進(jìn)入這些細(xì)小通道后就形成許多細(xì)小的火焰流。由于通道或孔隙的傳熱面積很大，火焰通過通道壁進(jìn)行熱交換后，溫度下降，到一定程度時(shí)火焰即熄滅。阻火器是用來阻止燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰蔓延的設(shè)備，在VOCs催化燃燒的反應(yīng)器中，如果有火星的話會引發(fā)氣體火焰出現(xiàn)進(jìn)而促使整個(gè)管網(wǎng)燃燒，所以阻火器的作用較大。阻火器的殼體尺寸大小與流體阻力有直接關(guān)系，通常殼體直徑為配合使用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文依據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)，利用明火開口端和閉口端進(jìn)行點(diǎn)火，本方案采用無火燃燒方式，如果依據(jù)D=4d的話，阻火器會過大，依據(jù)實(shí)際的操作需求，本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)取值為D=2d，角度為60o。阻火器采用的為1mm不銹鋼，管道直徑為500mm×200mm，擴(kuò)散的角度為60^o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60^o=433mm。

4結(jié)語

本方案采用吸附一催化燃燒法處理噴漆廢氣，首先利用過濾器去除漆霧，之后通過系統(tǒng)控制，利用蜂窩狀活性炭吸附床對其開展連續(xù)吸附，同時(shí)對吸附飽和的活性炭開展脫附。通過80%熱風(fēng)吹脫的作用，將大風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣，同時(shí)利用催化燃燒室將有機(jī)氣體轉(zhuǎn)化為CO2以及H2O，并保持穩(wěn)定的自燃燒。實(shí)踐證明，這種處理模式同傳統(tǒng)的工藝相比，具有凈化效率高、無二次污染以及運(yùn)行成本低等優(yōu)勢。