催化燃燒設(shè)備催化燃燒活性炭吸附脫附
作者:森然 來源:森然環(huán)保 2022-05-23 瀏覽量:107
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在活性炭吸附到飽和程度后,切換到脫附床。脫附需要外加熱量,加熱裝置安裝在催化氧化床的內(nèi)部,開啟后同時預(yù)熱催化劑。催化氧化床達到設(shè)定的溫度后,將熱空氣引入脫附床內(nèi)部,有機廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全
催化燃燒的工藝流程設(shè)計包括三個階段,分別為預(yù)處理、吸附操作、脫附與催化燃燒。
對于有機廢氣,人們應(yīng)首先開展水噴淋,去除廢氣內(nèi)部的雜塵、可溶性有機物。噴淋后,氣體內(nèi)部具有大量水分和少量粉塵,為避免水分與粉塵影響活性炭吸附床的有效運行,人們需要在處理時利用高效率的過濾器進行過濾。
經(jīng)過預(yù)處理的有機廢氣,在風(fēng)機的作用下引入吸附床,將其均勻地分布在活性炭表面。依據(jù)分子間的范德華力,活性炭會將有機廢氣吸附在表面,這一過程耗時較少,但時間越長,吸附越徹底。二者之間不會發(fā)生較大的化學(xué)反應(yīng),而有機廢氣卻達到較高的凈化效果,經(jīng)過凈化后的潔凈廢氣可以達到環(huán)保部門規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。此外在風(fēng)機的作用下,可以達到離地15m高空排放的標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理系統(tǒng)含多個級別的吸附床,兩套用來吸附,一套用來脫附,設(shè)備之間可以實現(xiàn)輪流操作。
在活性炭吸附到飽和程度后,切換到脫附床。脫附需要外加熱量,加熱裝置安裝在催化氧化床的內(nèi)部,開啟后同時預(yù)熱催化劑。催化氧化床達到設(shè)定的溫度后,將熱空氣引入脫附床內(nèi)部,有機廢氣在加熱的作用下從活性炭表面全部解析出來。
催化燃燒溫度通常在200-300℃,借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能,進行無焰燃燒,因此燃燒完的尾氣也是在200-300℃。
催化燃燒設(shè)備再生裝置活性炭進行脫附時,首先打開防爆閥同時啟動脫附風(fēng)機對催化劑進行15分鐘的吹掃,然后防爆閥和脫附風(fēng)機關(guān)閉,3組加熱管開始分階段加熱,間隔2分鐘開啟一組,當(dāng)催化燃燒設(shè)備裝置溫度加熱到200攝氏度時,脫附風(fēng)機打開,催化燃燒設(shè)備將熱空氣向吸附箱吹送,熱空氣首先輸送到混流箱,進行空氣中和,但熱空氣在混流箱內(nèi)溫度達到特定溫度時,空氣通過下端的輸送管輸送到活性炭的吸附室內(nèi),催化燃燒設(shè)備對活性炭進行脫附。
催化劑的活性組分有貴金屬如鉑、鈀和(或)銠,度一般稱為貴金屬催化劑或三元催化劑;也有問的以非貴金屬為活性組分如鐵、鈷、鎳等元素的氧化物,一般稱為非貴金屬答催化劑或賤金屬催化劑。當(dāng)然,貴金屬催化劑用途回更廣,效果也更佳。這些催化劑的載體一般采用氧化鋁、氧化硅或者兩者組合物,目前大多設(shè)備采用氧化鋁。
催化燃燒是典型的氣-固相催化反應(yīng),其實質(zhì)是活性氧參與深度氧化作用。在催化燃燒過程中,催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,同時使反應(yīng)物分子集富于催化劑表面,以提高反應(yīng)速率。又稱無焰燃燒,燃燒完全,溫度要求不高,200-450度。對進氣有要求,不能含有硫,鹵素,重金屬等使催化劑中毒的元素;
催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能,降低反應(yīng)溫度,提升反應(yīng)速率;
催化劑壽命:低于8000小時的催化劑能保證90%的催化燃燒效率;
而普通式燃燒是擴散式燃燒,是燃氣從噴嘴噴出后,邊燃燒邊與空氣混合,有大量CO的產(chǎn)生,燃燒中沒有足夠的氧氣,燃氣大量被浪費了,熱效率極低50%左右。
催化燃燒工藝不限使用行業(yè),用的比較多的行業(yè)是噴漆行業(yè)、印刷行業(yè)、橡膠行業(yè)等,進入催化燃燒爐的有機氣體必須不含粉塵,不含硫化物,不含氮氧化物,防止催化劑中毒。所以催化燃燒工藝的使用是有條件的,廢氣需要先進行預(yù)處理,去除粉塵、氮氧化物、硫化物后,方可進行催化氧化爐。還有一點需要注意的是,有機廢氣的濃度不能高于該廢氣爆炸濃度低值的25%,否則容易引發(fā)爆炸事故。
前面有講過催化燃燒的反應(yīng)原理,是在相對較低溫度(320度)下,通過催化劑將有機物完全氧化成二氧化碳和水。所以,只要催化劑保持活性,有機廢氣就能完成燃燒。達到廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)是完全沒有問題的。
催化燃燒設(shè)備的投資成本比傳統(tǒng)的等離子、活性炭、UV光氧等投資成本略高,但是運行成本很低。催化燃燒設(shè)備里的一耗材——催化劑,3-5年換一次。設(shè)備運行時需要的能量可由燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的熱量補給,平時只需支付風(fēng)機的電費。
現(xiàn)在市場上有很多假冒的催化燃燒裝置,它們只能吸附不可燃的、不成功的催化作用,甚至是爆炸。這些產(chǎn)品非常類似催化燃燒,內(nèi)部結(jié)構(gòu)已大大減少。假冒產(chǎn)品直接導(dǎo)致催化劑溫度下降。在催化劑的作用下,大多數(shù)的結(jié)果是買了一個大型活性炭吸附箱。真正的催化燃燒設(shè)備必須配備獨立的換熱器、保溫層、氣動閥、防爆閥、溫度檢測探頭、氮氣阻燃