苯有機(jī)廢氣是怎樣進(jìn)行吸附和催化燃燒的？

 

經(jīng)過一個(gè)實(shí)例工程介紹了一種吸附及催化燃燒工藝及其在管理苯類有機(jī)廢氣方面的***色及長處；闡明該工藝對(duì)苯類有機(jī)廢氣的管理很有用，并在實(shí)踐中取得了杰出效果。

 

一、吸附劑、催化劑的挑選

 

  1、吸附劑的挑選

 

依據(jù)吸附目標(biāo)的不同，可選用的吸附劑有活性炭，浸漬活性炭，活性氧化鋁，浸漬活性氧化鋁，硅膠、分子篩，泥煤、褐煤、風(fēng)化煤，浸漬泥煤、褐煤、風(fēng)化煤，焦炭粉粒，白云石粉，蚯蚓類。

 

但用于工業(yè)的吸附劑應(yīng)能滿意如下要求：

 

①比表面積和孔隙率***；

②吸附才能強(qiáng)；

③挑選性***；

④具有必定的顆粒度，較***的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；運(yùn)用壽命長，價(jià)格低廉，質(zhì)料來歷足夠。

 

除了以上的要求外，還應(yīng)考慮吸附質(zhì)的性質(zhì)、吸附質(zhì)分子的巨細(xì)、吸附質(zhì)濃度，以及凈化要求、吸附劑來歷等要素。

 

現(xiàn)在我司在管理某一苯類有機(jī)廢氣項(xiàng)目時(shí)，選用的是活性炭纖維和蜂窩狀活性炭共裝，以削減體系阻力，增***吸附容量。

 

2、催化劑的挑選

 

元素周期表中過渡族元素及***Ⅷ族元素中的貴金屬具有催化氧化的功用，它們及其氧化物常被用作催化燃燒催化劑的活性成分，例如鈦、釩、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅的氧化物及鉑、鈀、釕等。現(xiàn)在***內(nèi)催化劑可分為貴金屬催化劑、復(fù)合氧化物催化劑、稀土元素氧化物等三類。貴金屬催化劑起燃溫度低，資源，價(jià)格昂貴，易中毒；復(fù)合氧化物催化劑下降了本錢，鏟除效果也很***；稀土元素氧化物具有助催化效果，能進(jìn)步催化活性及熱穩(wěn)定性。

 

蜂窩載體是比較抱負(fù)的載體型式，它具有很高的比表面。壓力降較片粒柱狀低，機(jī)械強(qiáng)度***，耐磨，耐熱沖擊。

 

催化燃燒催化劑會(huì)發(fā)作中毒現(xiàn)象。為避免催化劑中毒，可在廢氣進(jìn)入反應(yīng)器前設(shè)廢氣預(yù)處理設(shè)備，鏟除廢氣中粉塵和毒物，并定時(shí)進(jìn)行再生和清洗等。

 

3、吸附催化燃燒工藝

 

以我公司某一采納固定床進(jìn)行吸附催化燃燒的凈化工程為例：

 

從噴涂車間來的含有漆霧、有機(jī)溶劑的廢氣，***要進(jìn)入凈化體系的預(yù)過濾器，進(jìn)一步除掉漆霧。除掉漆霧后的有機(jī)廢氣，進(jìn)入1#活性炭吸附床，使用活性炭將有機(jī)廢氣吸附下來。吸附可使有機(jī)廢氣凈化功率高達(dá)95%以上，經(jīng)吸附凈化的廢氣可直接排放。

 

當(dāng)設(shè)置于活性炭吸附床出口管內(nèi)的有機(jī)廢氣濃度監(jiān)測設(shè)備顯現(xiàn)，有機(jī)廢氣濃度行將超支時(shí)，2#活性炭吸附床主動(dòng)敞開，對(duì)廢氣進(jìn)行吸附；而1#活性炭吸附床廢氣進(jìn)出伐門封閉，而脫附進(jìn)出口伐門主動(dòng)敞開，轉(zhuǎn)入有機(jī)廢氣脫附進(jìn)程。此刻，脫附風(fēng)機(jī)、催化燃燒床內(nèi)的電加熱器同步敞開。脫附氣在活性炭吸附床、脫附風(fēng)機(jī)、熱交換器、催化燃燒床等設(shè)備間管道內(nèi)閉路循環(huán)。經(jīng)過操控脫附進(jìn)程流量，將有機(jī)廢氣濃度濃縮10-20倍。脫附氣體經(jīng)催化床內(nèi)設(shè)的電加熱設(shè)備加熱至300℃左右時(shí)，在催化劑效果下起燃。催化燃燒進(jìn)程凈化功率可達(dá)97%以上。燃燒后生成CO2和H2O并釋放出很多熱量，熱量可經(jīng)過熱交換器收回，用來預(yù)熱進(jìn)催化燃燒床的脫附氣。一般到達(dá)脫附～催化燃燒自平衡進(jìn)程須發(fā)動(dòng)電加熱器1～2小時(shí)左右，到達(dá)熱平衡后可封閉電加熱設(shè)備。爾后，催化燃燒體系就靠廢氣中有機(jī)溶劑燃燒時(shí)發(fā)作的熱能，在無須外加動(dòng)力基礎(chǔ)上使催化燃燒到達(dá)自平衡。當(dāng)脫附氣中的有機(jī)氣體燃燒完畢后，其催化燃燒床溫度會(huì)逐步下降至200℃左右，即可視為催化燃燒進(jìn)程完畢，體系仃止運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

整套吸贊同催化燃燒進(jìn)程由PLC完成主動(dòng)操控，體系內(nèi)裝有阻火伐、濃度監(jiān)測儀、焰火噴滅設(shè)備等。為了避免活性炭吸附床溫度過高發(fā)作自燃，彌補(bǔ)催化燃燒所需求的空氣，體系內(nèi)裝有補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)。

 

考慮到凈化體系需求修理，在漆霧預(yù)過濾口器前加裝有旁路排空管路。

 

 

4、凈化工藝***色

 

與一般的吸附催化燃燒凈化有機(jī)廢氣工藝比較，本工藝中有幾個(gè)新***色，可保證體系運(yùn)轉(zhuǎn)安全和廢氣合格排放。

 

4.1、保證車間出產(chǎn)能正常進(jìn)行。

 

在漆霧過濾器前，加裝一安有電動(dòng)風(fēng)閥的放空旁路。在凈化設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該風(fēng)閥封閉；當(dāng)凈化設(shè)備需修理時(shí)，該風(fēng)閥主動(dòng)敞開，不會(huì)因凈化體系故障而影響車間的正常出產(chǎn)；

 

4.2、體系運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用節(jié)約。

 

吸附資料選用蜂窩狀活性炭和活性炭纖維兩種材料，并將活性炭纖維置于蜂窩狀活性炭前。使用活性炭纖維吸附容量***、阻力小和吸附速度、脫附速度快的***色，以減小體系運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，縮短脫附時(shí)刻，節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，阻攔透過漆霧過濾器的細(xì)小顆粒，避免污染蜂窩活性炭吸附材料，下降吸附材料的更換費(fèi)用；

 

4.3、體系吸附功用得到的發(fā)揮。

 

在吸附床出口管內(nèi)設(shè)置有機(jī)廢氣濃度監(jiān)測設(shè)備，當(dāng)廢氣出口濃度因吸附床到達(dá)飽滿行將超支排放時(shí)，指示吸附床主動(dòng)進(jìn)行切換，保證廢氣合格排放，以充分發(fā)揮吸附材料的吸附功用，避免脫附時(shí)刻的盲目性；

 

4.4、體系運(yùn)轉(zhuǎn)更有安全保證。

 

一是在吸附床前、后，脫附風(fēng)機(jī)后，催化燃燒床前、后等處加裝有阻火閥，避免燃燒火焰回串；二是在吸附床內(nèi)、催化燃燒床內(nèi)設(shè)有焰火探頭和噴淋體系，保證體系安全運(yùn)轉(zhuǎn)；三是在脫附床、催化燃燒床等處設(shè)置高溫?zé)犭娕?，及時(shí)反應(yīng)出各床溫度。

 

5、運(yùn)轉(zhuǎn)期經(jīng)濟(jì)功用

 

運(yùn)轉(zhuǎn)期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)功用是工藝選型的重要一環(huán)。除了盡或許增加吸附時(shí)刻，縮短催化燃燒時(shí)刻，削減電加熱器的啟用次數(shù)；挑選相匹配的動(dòng)力；增強(qiáng)體系的預(yù)處理才能，在保證合格排放的前提下延伸活性炭、催化劑的運(yùn)用壽命外，充分使用催化燃燒進(jìn)程中發(fā)作的很多熱量***別重要。為此，我司在體系中增添了浮頭式換熱器，熱收回率在70%以下，將其熱量用于收回加熱進(jìn)入催化燃燒床的脫附氣體，以削減輔佐燃料的耗費(fèi)。

 

6、體系的安全出產(chǎn)

 

任何可燃物與氧或空氣的混合物都有兩種臨界組成，即下限和上限。從理論上講，在這兩個(gè)極限之間的混合氣體是可燃的或性的，因?yàn)楫?dāng)必定濃度規(guī)模內(nèi)的氧和可燃組分混合物被點(diǎn)著后，在有操控的條件下就構(gòu)成火焰，保持燃燒，而在一個(gè)有限的空間內(nèi)無操控地迅速發(fā)展則會(huì)構(gòu)成。因此，嚴(yán)格操控可燃物濃度和氧氣含量極為重要。因?yàn)楦鞣N碳?xì)浠衔镌诳諝庵袧舛认孪迺r(shí)，其燃燒的熱值及燃燒時(shí)的升溫***致相同，因此常將可燃物濃度與熱值、溫升聯(lián)系起來，把可燃物濃度用濃度下限的百分?jǐn)?shù)來表明，為1%LEL（LowerExpsiveLimit）。***多數(shù)碳?xì)浠衔锩?%LEL所含熱值，***約可以使混合氣體溫升15.3℃。為安全計(jì)，一般將可燃物濃度減弱在濃度下限以下燃燒 ，行將廢氣中可燃物濃度操控在25% LEL以下，以避免因?yàn)榛旌衔锓蓊~及規(guī)模的偶爾改變，或許引起的或回火。為此，我司在體系中的脫附風(fēng)機(jī)、補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)口，均裝有新鮮空氣進(jìn)口管道。