催化燃燒技術處理VOCs噴漆廢氣技術說明

 

噴漆工位漆霧廢氣經干式噴漆柜處理后，固體顆粒殘留很少一部分，相對潔凈的有機廢氣再經催化燃燒前處理吸附，然后進入吸附單元進行吸附和濃縮，基本達到飽和狀態后對吸附單元進行加熱來脫附有機廢氣，吸附單元的活性炭因此也可實現再生。脫附出來的廢氣進入催化氧化床進行燃燒，由于催化劑的作用，燃燒過程低溫、快速、無焰，廢氣因而得到凈化。燃燒產生的熱氣體可進行回收循環使用，再次回用于脫附環節和燃燒氧化過程。該處理方法具體流程包括預處理、吸附、脫附-催化燃燒三個過程。

 

1、預處理

涂裝過程少量油漆被廢氣帶走，經空氣冷凝形成漆霧粉塵。這些粉塵具有粒徑小、廢氣中含量少等***點，***部分在10um以下，若這些廢氣直接進入活性炭進行吸附，將導致活性炭微孔堵塞，***終將導致活性炭失活。因此，廢氣必須經過過濾處理才能進入后續吸附階段。

 

2、吸附裝置（吸附單元）

吸附單元的核心是活性炭，采用的是碘值900—1200的***質防水活性炭，從而保證了吸附單元的穩定性。

經過預處理后的有機廢氣，在風機的作用下引入吸附單元，將其均勻的分布在活性炭的表面，依靠活性炭復雜的內部結構體系及超強***的表面積，活性炭將有機廢氣吸附在其表面，此過程耗時較少，但時間越長吸附越徹底（設計風速不超過0.8m/s）。并且兩者之間不會發生化學反應，有機廢氣由此而達到凈化的效果。凈化后的潔凈氣體可達到相關***氣污染物排放法律標準。每套廢氣凈化處理系統設有多套吸附單元，其中一套用于脫附，其余用于吸附，多臺吸附單元輪流工作，有plc自動控制切換。

 

3、脫附-催化燃燒

催化燃燒法是利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成無害的水和二氧化碳氣體，即：

CnHm+(n+1/4m)O2催化劑200～300℃nCO2+1/2mH2O

當吸附單元的活性炭吸附至飽和的程度后，該吸附單元切換為脫附單元，脫附需要外加熱量，加熱裝置設在燃燒爐內，將其開啟后同時預熱催化劑，燃燒爐達到設定溫度后將熱空氣引入脫附床，有機廢氣在加熱作用下從活性炭表面解吸出來。由于溫度會使活性炭內部結構會變化，所以在吸附脫附單元都設置熱電偶溫度傳感器，溫度偏高時及時調節補冷風系統，即能保證******的脫附效果，又給活性炭提供一個安全的工作環境，即使溫度傳感器發生異常，吸附單元還設置有物理消防設施。

 

高濃度的有機廢氣在脫附風機作用下進入燃燒爐，在貴金屬鉑合金的催化作用下，燃燒分解為水和二氧化碳，廢氣由此而得到凈化。該燃燒過程低溫、快速、無焰，并伴隨產生***量的熱量，可再次回用于有機廢氣的脫附過程和燃燒氧化過程，因此能夠顯著的減少能源消耗成本。

 

當有機廢氣濃度較***時，燃燒產生的熱量過多會導致催化氧化床溫度過高，影響整套廢氣治理系統的安全性，因此系統配有冷空氣補充裝置引入新鮮空氣來降低反應溫度，保證設備的安全性。

 

4、活性炭吸附凈化裝置

吸附箱采用碳鋼制作，表面涂裝，內部裝有一定量的活性炭，并設置高溫檢測裝置，當含有機物的廢氣經風機的作用，經過活性炭吸附層（整齊堆放），有機物質被活性炭***有的作用力截留在其內部，潔凈氣體排出；經過一段時間后，活性炭達到飽和狀態時，停止吸附，此時有機物已被濃縮在活性炭內。

1、吸附箱體外殼采用Q235 t=2mm鋼板制成，外部連續焊接，無氣泡、夾渣等現象，整體美觀；

2、內部循環管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能***，法蘭采用螺栓連接；

3、廢氣收集管道采用t=1.2mm鍍鋅鋼板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能***，法蘭采用螺栓連接（貴方風機出口至我公司處理設備之間）；

4、蜂窩狀活性炭性能參數。

 

5、催化燃燒裝置

催化燃燒爐內部主要由高效換熱器、不銹鋼爐膛、隔離式加熱器以及裝載有催化劑的催化燃燒室等組成，爐體外部包裹隔熱棉保溫，外部結構由Q235碳鋼板制作。

 

有機廢氣燃燒溫度如果超過800℃，廢氣將會完全分解成CO2和H2O，但是在高溫狀態下，設備容易變形，熱量損耗高，設備損耗***。在使用貴金屬鉑和鈀做為催化劑，在催化劑參與反應時，能夠將有機廢氣催化氧化反應溫度從800℃降低到250℃左右，同時發出***量熱能。陶瓷蜂窩狀載體催化劑性能參數見表5.7所示。

 

先打開催化燃燒床電加熱器加熱氣流送入活性炭吸附床，脫附出來的有機溶劑再經加熱室中加熱，逐步上升到250～300℃的反應溫度，再進入催化燃燒室，于催化劑的作用下，有機廢氣氧化分解并釋放***量熱，在理想條件下催化反應溫度可達到500～550℃，熱氣流過上層的熱交換器將熱量釋放給剛進入催化床的脫附氣流，使其達到催化反應溫度，這時可以關閉電加熱裝置，實現熱平衡，節約了能源。

燃燒爐內部裝有溫控探頭、***部有專用防爆口。當燃燒爐內溫度超高時，防爆口能自動破裂，并將氣體泄壓，同時會補冷風降溫，維護車間生產設備安全。