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活性炭吸附脱附催化燃烧在喷漆废气领域的运用

  
活性炭吸附脱附催化燃烧在喷漆废气领域的运用
 
 
在部分产品的喷漆与烤漆出产进程中,会呈现许多的工艺尾气排放,这些尾气对自然环境的危害较大,给操作工人的健康带来较大的挟制。详细来说,喷漆、烤漆等工艺需求运用许多苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等蒸发性化合物,作为涂料溶剂以及稀释剂等。这些有机溶剂在喷涂时不会吸附在工件外表,会悉数蒸发到空气中变为有机废气。这些废气具有沸点低、常温下简略蒸发等特征,对周边环境以及操作人员的身体健康发生较大的影响。
 
我国一些大城市的空气中蒸发性有机物含量是美国城市的数倍,工业出产排放的有机废气已经成为我国城市大气污染的主要因素。这些气体蒸发时会发生刺激性气味,对操作人员的身体危害很大,短期触摸后会引发厌烦、头晕等,许多吸收后会危害人体的内脏、神经体系等。因而,在工业出产活动中,除了选用必要的防护方法外,还要尽量防止有机废气的排放,全面搜集与净化有机废气。
一、基本原理
本计划将蜂窝状活性炭作为吸附剂,经过吸附净化、脱附再生并浓缩蒸发性有机物(VOCs)以及催化燃烧的原理,行将大风量、低浓度的有机废气经过蜂窝状活性炭吸附结束空气净化的方针。在活性炭吸附饱满后,再经过热空气脱附使得活性炭再生,脱附得到的浓缩有机物被送到催化燃烧床进行催化燃烧,内部的有机物质被氧化成为无害的CO2以及H2O。燃烧后的热废气经过热交换器加热冷空气,热交换后降温气体部分排放,部分用于蜂窝状活性炭的脱附再生,结束节能的方针。整套设备含有预滤器、吸附床、催化燃烧床和风机等设备。
比较其他有机废气处理方法,该方法是一种概括处理方法,汲取了其他方法的优势,技能较为老到牢靠,关于处理大风量、低浓度的有机废气具有较大优势,在催化燃烧的效果下,净化效果能够抵达最佳。
二、处理工艺规划:
2.1吸附操作
有机废气,在风机的效果下引进吸附床,将其均匀地散布在活性炭外表。根据分子间的范德华力,活性炭会将有机废气吸附在外表,这一进程耗时较少,但时刻越长,吸附越完全。二者之间没有现较大的化学反响,而有机废气却抵达较高的净化效果。经过净化后的洁净废气能够抵达相关大气污染物的排放标准,在风机的效果下,其能够抵达15m高排气筒的排放标准。每套废气净化处理体系含有个等级的吸附床,两套用来吸附,一套用来脱附,三套设备能够结束轮流操作。
2.2脱附与催化燃烧
在活性炭吸附到饱满程度后,切换到脱附床,脱附需求外加的热量,加热设备设备在催化氧化床内部,翻开后一起预热催化剂。催化氧化床抵达设定的温度后,将热空气引进脱附床内部,有机废气在加热的效果下从活性炭外表悉数解析出来。
高浓度的有机废气在外力的效果下进入氧化床中,经过金属铂的催化效果,被燃烧分解为H2O与CO2,废气经过这一操作得到净化。这一燃烧进程的特征为低温、快速以及无焰,并发生较大的热量,人们能够将活性炭再次回用到有机废气的脱附与燃烧氧化中,然后下降能源消耗。
 
在有机废气浓度较大时,燃烧发生的热量过多会导致催化氧化床的温度较大,从而影响整个废气处理体系的安全性、为此,本文规划的体系含有冷空气弥补设备,它能够引进新鲜空气来下降反响温度,然后确保体系操作的安全性。
本计划具有许多优势。首要,选用新式高效的活性炭,吸附床结构安稳、合理,吸附效果大幅度前进其次,经过金属铂翻开催化燃烧,将有机废气分解为无毒无害的H2O与CO2,结束高效的完全净化;再次,燃烧进程温度较低、安全,燃烧进程发生的热量能够循环运用,热量丢掉较少,能耗大幅度下降;终究,体系设备的规划设备选用多种方法来根绝安全隐患,操作简略,便于后期的运用和处理。
三、组成模块的操作方法:
3.1吸附剂的挑选与参数设定
活性炭具有比外表大、吸附能力强以及本钱较低一级优势,它是现在VOCs污染常见的吸附剂。粉末状况的活性炭替换不便利,活性炭纤维含有规矩的微孑L结构,具有较大的吸附容量,一起简略掉落,本钱较高。蜂窝状的活性炭风速高,阻力小,能够应用到大风量的低浓度废气吸附中。挑选蜂窝状活性炭,吸附床的结构选用的为抽屉式的拼装方法,便于运用时的填装与拆开。
3.2催化燃烧规划
3.2.1换热器
换热器的结构较为杂乱,为了下降出产本钱,便利后续设备,选用结构较为简略的固定式管板式换热器,冷气体走壳体,热气体走管程。
3.2.2电加热室
在本计划中,加热室只是供应开机时预热气体需求的热量,苯催化燃烧后有许多的预热能够运用,因而需求的热功率较低,经过电加热即可,不需求天然气或液化石油气的额定加热。
3.2.3保温模块的处理
催化燃烧一体化设备内部的温度远远高于常温,需求增加保温处理防止对工作人员形成危害。保温运用的保温棉选用的资料为硅酸铝纤维毡,根据燃烧室或许呈现的最高温度400oC来规划,保温棉的厚度取值为64mm。
3.3阻火器的规划
阻火器是由许多纤细通道或孑L隙组成的,当火焰进入这些纤细通道后就构成许多纤细的火焰流。因为通道或孔隙的传热面积很大,火焰经过通道壁进行热交换后,温度下降,到必定程度时火焰即停息。阻火器是用来阻遏燃烧的气体或者是易燃性液体蒸发火焰延伸的设备,在VOCs催化燃烧的反响器中,假定有火星的话会引发气体火焰呈现从而促进整个管网燃烧,所以阻火器的效果较大。阻火器的壳体标准大小与流体阻力有直接关系,一般壳体直径为协作运用的管道直径的4倍左右,即D=4d。本文根据标准规划,运用明火开口端和缄默沉静端进行燃烧,本计划选用无火燃烧方法,假定根据D=4d的话,阻火器会过大,根据实践的操作需求,本文规划的数据取值为D=2d,角度为60o。阻火器选用的为1mm不锈钢,管道直径为500mm×200mm,松散的角度为60o,壳体前半部分的高度取值为250×sin60o=433mm。
四、计划优势:
本计划选用吸附一催化燃烧法处理喷漆废气。首要运用蜂窝状活性炭吸附床对其翻开连续吸附,一起对吸附饱满的活性炭打脱节附。经过80%热风吹脱的效果,将大风量、低浓度的有机废气浓缩为小风量、高浓度的有机废气,一起运用催化燃烧室将有机气体转化为CO2以及H2O,并坚持安稳的自燃烧。实践证明,这种处理方法同传统的工艺比较,具有净化效率高、无二次污染以及工作本钱低一级优势。
 
 
 
 

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