催化燃烧技术处理VOCs喷漆废气技术说明

催化燃烧技术处理VOCs喷漆废气技术说明

 

喷漆工位漆雾废气经干式喷漆柜处理后，固体颗粒残留很少一部分，相对洁净的有机废气再经催化燃烧前处理吸附，然后进入吸附单元进行吸附和浓缩，基本达到饱和状态后对吸附单元进行加热来脱附有机废气，吸附单元的活性炭因此也可实现再生。脱附出来的废气进入催化氧化床进行燃烧，由于催化剂的作用，燃烧过程低温、快速、无焰，废气因而得到净化。燃烧产生的热气体可进行回收循环使用，再次回用于脱附环节和燃烧氧化过程。该处理方法具体流程包括预处理、吸附、脱附-催化燃烧三个过程。

 

1、预处理

涂装过程少量油漆被废气带走，经空气冷凝形成漆雾粉尘。这些粉尘具有粒径小、废气中含量少等***点，***部分在10um以下，若这些废气直接进入活性炭进行吸附，将导致活性炭微孔堵塞，***终将导致活性炭失活。因此，废气必须经过过滤处理才能进入后续吸附阶段。

 

2、吸附装置（吸附单元）

吸附单元的核心是活性炭，采用的是碘值900—1200的***质防水活性炭，从而保证了吸附单元的稳定性。

经过预处理后的有机废气，在风机的作用下引入吸附单元，将其均匀的分布在活性炭的表面，依靠活性炭复杂的内部结构体系及超强***的表面积，活性炭将有机废气吸附在其表面，此过程耗时较少，但时间越长吸附越彻底（设计风速不超过0.8m/s）。并且两者之间不会发生化学反应，有机废气由此而达到净化的效果。净化后的洁净气体可达到相关***气污染物排放法律标准。每套废气净化处理系统设有多套吸附单元，其中一套用于脱附，其余用于吸附，多台吸附单元轮流工作，有plc自动控制切换。

 

3、脱附-催化燃烧

催化燃烧法是利用催化剂做中间体，使有机气体在较低的温度下，变成无害的水和二氧化碳气体，即：

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

当吸附单元的活性炭吸附至饱和的程度后，该吸附单元切换为脱附单元，脱附需要外加热量，加热装置设在燃烧炉内，将其开启后同时预热催化剂，燃烧炉达到设定温度后将热空气引入脱附床，有机废气在加热作用下从活性炭表面解吸出来。由于温度会使活性炭内部结构会变化，所以在吸附脱附单元都设置热电偶温度传感器，温度偏高时及时调节补冷风系统，即能保证******的脱附效果，又给活性炭提供一个安全的工作环境，即使温度传感器发生异常，吸附单元还设置有物理消防设施。

 

高浓度的有机废气在脱附风机作用下进入燃烧炉，在贵金属铂合金的催化作用下，燃烧分解为水和二氧化碳，废气由此而得到净化。该燃烧过程低温、快速、无焰，并伴随产生***量的热量，可再次回用于有机废气的脱附过程和燃烧氧化过程，因此能够显著的减少能源消耗成本。

 

当有机废气浓度较***时，燃烧产生的热量过多会导致催化氧化床温度过高，影响整套废气治理系统的安全性，因此系统配有冷空气补充装置引入新鲜空气来降低反应温度，保证设备的安全性。

 

4、活性炭吸附净化装置

吸附箱采用碳钢制作，表面涂装，内部装有一定量的活性炭，并设置高温检测装置，当含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层（整齐堆放），有机物质被活性炭***有的作用力截留在其内部，洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内。

1、吸附箱体外壳采用Q235 t=2mm钢板制成，外部连续焊接，无气泡、夹渣等现象，整体美观；

2、内部循环管道采用t=1.2mm镀锌钢板制作，折边卡口连接，整体美观，密封性能***，法兰采用螺栓连接；

3、废气收集管道采用t=1.2mm镀锌钢板制作，折边卡口连接，整体美观，密封性能***，法兰采用螺栓连接（贵方风机出口至我公司处理设备之间）；

4、蜂窝状活性炭性能参数。

 

5、催化燃烧装置

催化燃烧炉内部主要由高效换热器、不锈钢炉膛、隔离式加热器以及装载有催化剂的催化燃烧室等组成，炉体外部包裹隔热棉保温，外部结构由Q235碳钢板制作。

 

有机废气燃烧温度如果超过800℃，废气将会完全分解成CO2和H2O，但是在高温状态下，设备容易变形，热量损耗高，设备损耗***。在使用贵金属铂和钯做为催化剂，在催化剂参与反应时，能够将有机废气催化氧化反应温度从800℃降低到250℃左右，同时发出***量热能。陶瓷蜂窝状载体催化剂性能参数见表5.7所示。

 

先打开催化燃烧床电加热器加热气流送入活性炭吸附床，脱附出来的有机溶剂再经加热室中加热，逐步上升到250～300℃的反应温度，再进入催化燃烧室，于催化剂的作用下，有机废气氧化分解并释放***量热，在理想条件下催化反应温度可达到500～550℃，热气流过上层的热交换器将热量释放给刚进入催化床的脱附气流，使其达到催化反应温度，这时可以关闭电加热装置，实现热平衡，节约了能源。

燃烧炉内部装有温控探头、***部有专用防爆口。当燃烧炉内温度超高时，防爆口能自动破裂，并将气体泄压，同时会补冷风降温，维护车间生产设备安全。