活性炭吸附脫附催化燃燒在噴漆廢氣***域的運用

 

 

在部分產(chǎn)品的噴漆與烤漆出產(chǎn)進(jìn)程中，會呈現(xiàn)許多的工藝尾氣排放，這些尾氣對自然環(huán)境的危害較***，給操作工人的健康帶來較***的挾制。詳細(xì)來說，噴漆、烤漆等工藝需求運用許多苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯等蒸發(fā)性化合物，作為涂料溶劑以及稀釋劑等。這些有機(jī)溶劑在噴涂時不會吸附在工件外表，會悉數(shù)蒸發(fā)到空氣中變?yōu)橛袡C(jī)廢氣。這些廢氣具有沸點低、常溫下簡略蒸發(fā)等***征，對周邊環(huán)境以及操作人員的身體健康發(fā)生較***的影響。

 

我***一些***城市的空氣中蒸發(fā)性有機(jī)物含量是美***城市的數(shù)倍，工業(yè)出產(chǎn)排放的有機(jī)廢氣已經(jīng)成為我***城市***氣污染的主要因素。這些氣體蒸發(fā)時會發(fā)生刺激性氣味，對操作人員的身體危害很***，短期觸摸后會引發(fā)厭煩、頭暈等，許多吸收后會危害人體的內(nèi)臟、神經(jīng)體系等。因而，在工業(yè)出產(chǎn)活動中，除了選用必要的防護(hù)方法外，還要盡量防止有機(jī)廢氣的排放，全面搜集與凈化有機(jī)廢氣。

一、基本原理

本計劃將蜂窩狀活性炭作為吸附劑，經(jīng)過吸附凈化、脫附再生并濃縮蒸發(fā)性有機(jī)物(VOCs)以及催化燃燒的原理，行將***風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣經(jīng)過蜂窩狀活性炭吸附結(jié)束空氣凈化的方針。在活性炭吸附飽滿后，再經(jīng)過熱空氣脫附使得活性炭再生，脫附得到的濃縮有機(jī)物被送到催化燃燒床進(jìn)行催化燃燒，內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)被氧化成為無害的CO2以及H2O。燃燒后的熱廢氣經(jīng)過熱交換器加熱冷空氣，熱交換后降溫氣體部分排放，部分用于蜂窩狀活性炭的脫附再生，結(jié)束節(jié)能的方針。整套設(shè)備含有預(yù)濾器、吸附床、催化燃燒床和風(fēng)機(jī)等設(shè)備。

比較其他有機(jī)廢氣處理方法，該方法是一種概括處理方法，汲取了其他方法的***勢，技能較為老到牢靠，關(guān)于處理***風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣具有較******勢，在催化燃燒的效果下，凈化效果能夠抵達(dá)***。

二、處理工藝規(guī)劃:

2.1吸附操作

有機(jī)廢氣，在風(fēng)機(jī)的效果下引進(jìn)吸附床，將其均勻地散布在活性炭外表。根據(jù)分子間的范德華力，活性炭會將有機(jī)廢氣吸附在外表，這一進(jìn)程耗時較少，但時刻越長，吸附越完全。二者之間沒有現(xiàn)較***的化學(xué)反響，而有機(jī)廢氣卻抵達(dá)較高的凈化效果。經(jīng)過凈化后的潔凈廢氣能夠抵達(dá)相關(guān)***氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)，在風(fēng)機(jī)的效果下，其能夠抵達(dá)15m高排氣筒的排放標(biāo)準(zhǔn)。每套廢氣凈化處理體系含有個等級的吸附床，兩套用來吸附，一套用來脫附，三套設(shè)備能夠結(jié)束輪流操作。

2.2脫附與催化燃燒

在活性炭吸附到飽滿程度后，切換到脫附床，脫附需求外加的熱量，加熱設(shè)備設(shè)備在催化氧化床內(nèi)部，翻開后一起預(yù)熱催化劑。催化氧化床抵達(dá)設(shè)定的溫度后，將熱空氣引進(jìn)脫附床內(nèi)部，有機(jī)廢氣在加熱的效果下從活性炭外表悉數(shù)解析出來。

高濃度的有機(jī)廢氣在外力的效果下進(jìn)入氧化床中，經(jīng)過金屬鉑的催化效果，被燃燒分解為H2O與CO2，廢氣經(jīng)過這一操作得到凈化。這一燃燒進(jìn)程的***征為低溫、快速以及無焰，并發(fā)生較***的熱量，人們能夠?qū)⒒钚蕴吭俅位赜玫接袡C(jī)廢氣的脫附與燃燒氧化中，然后下降能源消耗。

 

在有機(jī)廢氣濃度較***時，燃燒發(fā)生的熱量過多會導(dǎo)致催化氧化床的溫度較***，從而影響整個廢氣處理體系的安全性、為此，本文規(guī)劃的體系含有冷空氣彌補設(shè)備，它能夠引進(jìn)新鮮空氣來下降反響溫度，然后確保體系操作的安全性。

本計劃具有許多***勢。***要，選用新式高效的活性炭，吸附床結(jié)構(gòu)安穩(wěn)、合理，吸附效果***幅度前進(jìn)其次，經(jīng)過金屬鉑翻開催化燃燒，將有機(jī)廢氣分解為無毒無害的H2O與CO2，結(jié)束高效的完全凈化;再次，燃燒進(jìn)程溫度較低、安全，燃燒進(jìn)程發(fā)生的熱量能夠循環(huán)運用，熱量丟掉較少，能耗***幅度下降;終究，體系設(shè)備的規(guī)劃設(shè)備選用多種方法來根***安全隱患，操作簡略，便于后期的運用和處理。

三、組成模塊的操作方法：

3.1吸附劑的挑選與參數(shù)設(shè)定

活性炭具有比外表***、吸附能力強以及本錢較低一級***勢，它是現(xiàn)在VOCs污染常見的吸附劑。粉末狀況的活性炭替換不便利，活性炭纖維含有規(guī)矩的微孑L結(jié)構(gòu)，具有較***的吸附容量，一起簡略掉落，本錢較高。蜂窩狀的活性炭風(fēng)速高，阻力小，能夠應(yīng)用到***風(fēng)量的低濃度廢氣吸附中。挑選蜂窩狀活性炭，吸附床的結(jié)構(gòu)選用的為抽屜式的拼裝方法，便于運用時的填裝與拆開。

3.2催化燃燒規(guī)劃

3.2.1換熱器

換熱器的結(jié)構(gòu)較為雜亂，為了下降出產(chǎn)本錢，便利后續(xù)設(shè)備，選用結(jié)構(gòu)較為簡略的固定式管板式換熱器，冷氣體走殼體，熱氣體走管程。

3.2.2電加熱室

在本計劃中，加熱室只是供應(yīng)開機(jī)時預(yù)熱氣體需求的熱量，苯催化燃燒后有許多的預(yù)熱能夠運用，因而需求的熱功率較低，經(jīng)過電加熱即可，不需求天然氣或液化石油氣的額定加熱。

3.2.3保溫模塊的處理

催化燃燒一體化設(shè)備內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常溫，需求增加保溫處理防止對工作人員形成危害。保溫運用的保溫棉選用的資料為硅酸鋁纖維氈，根據(jù)燃燒室或許呈現(xiàn)的***溫度400oC來規(guī)劃，保溫棉的厚度取值為64mm。

3.3阻火器的規(guī)劃

阻火器是由許多纖細(xì)通道或孑L隙組成的，當(dāng)火焰進(jìn)入這些纖細(xì)通道后就構(gòu)成許多纖細(xì)的火焰流。因為通道或孔隙的傳熱面積很***，火焰經(jīng)過通道壁進(jìn)行熱交換后，溫度下降，到必定程度時火焰即停息。阻火器是用來阻遏燃燒的氣體或者是易燃性液體蒸發(fā)火焰延伸的設(shè)備，在VOCs催化燃燒的反響器中，假定有火星的話會引發(fā)氣體火焰呈現(xiàn)從而促進(jìn)整個管網(wǎng)燃燒，所以阻火器的效果較***。阻火器的殼體標(biāo)準(zhǔn)***小與流體阻力有直接關(guān)系，一般殼體直徑為協(xié)作運用的管道直徑的4倍左右，即D=4d。本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，運用明火開口端和緘默沉靜端進(jìn)行燃燒，本計劃選用無火燃燒方法，假定根據(jù)D=4d的話，阻火器會過***，根據(jù)實踐的操作需求，本文規(guī)劃的數(shù)據(jù)取值為D=2d，角度為60o。阻火器選用的為1mm不銹鋼，管道直徑為500mm×200mm，松散的角度為60o，殼體前半部分的高度取值為250×sin60o=433mm。

四、計劃***勢：

本計劃選用吸附一催化燃燒法處理噴漆廢氣。***要運用蜂窩狀活性炭吸附床對其翻開連續(xù)吸附，一起對吸附飽滿的活性炭打脫節(jié)附。經(jīng)過80%熱風(fēng)吹脫的效果，將***風(fēng)量、低濃度的有機(jī)廢氣濃縮為小風(fēng)量、高濃度的有機(jī)廢氣，一起運用催化燃燒室將有機(jī)氣體轉(zhuǎn)化為CO2以及H2O，并堅持安穩(wěn)的自燃燒。實踐證明，這種處理方法同傳統(tǒng)的工藝比較，具有凈化效率高、無二次污染以及工作本錢低一級***勢。