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活性炭吸附脱附与催化燃烧装置技术原理

作者:广州新瑞环保    来源:www.    发布时间:2019-06-14 15:20:43

活性炭吸附脱附与催化燃烧的组合统称催化燃烧装置。整个催化燃烧装置的组成部件有:干式过滤器、燃烧室、脱附风机、混风箱、鲜风机、排气风机、烟囱、废气阀门、脱附开关(阀门)、吸附床、阻火器、脱附风管、吸附风管、制氮机组。

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催化燃烧装置原理

催化燃烧是用催化剂使有害气体中的可燃组分在较低的温度下氧化分解的净化法。对于HC和有机溶剂蒸汽氧化分解生成二氧化碳和水并释放出热量。催化燃烧需将待净化处理的有害气体先混合均匀并预热方到催化剂所需的起燃温度,使有害气体中的可燃组分开始氧化放热反应。

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活性炭吸附脱附与催化燃烧主要特点

1)内部加热元件产生热能后,通过风机和连接管道将热空气吹入活性炭床,使活性炭床升温。

2)经过吸附工艺的活性炭在温度变化后,有机物从活性炭中气化解析出来,在风机负压引导下有机物通过脱附管道进入催化燃烧床再次升温并与填装在催化燃烧床内部的贵金属催化剂发生化学反应,有机物得到二次分解净化。

3)当催化床温度达到250~300℃时,有机物即可开始反应,利用废气燃烧产生的热空气循环使用,反应后的热量达到一定值时加热元件可以停止工作(即为无功率运行状态)。

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4)活性炭脱附后的小风量、高浓度有机废气先进入换热器进行换热,实现对余热的回收,换热器后通过加热器(采用多用电加热管进行加热)对废气进一步升温,升温后的有机废气达到废气在催化剂作用下的起燃温度。废气进入催化燃烧床,在催化剂的作用下,高温裂解成CO和HO,有机成分得到净化,同时有机废气裂解释放出热量使气体温度进一步升高,净化后的尾气经过两级换热器实现余热的回收利用。催化燃烧的预热废气加热采用无污染、运行稳定的电加热方式,电热管分成多组、由电控箱自动控制,采用PLC与系统温度联锁控制,当废气温度低于一定温度时(可设定)电热管会自动接通电源给废气加热,当废气温度高于一定温度时(可设定)电热管会自动断开一组、二组、多组或全部电源以节约电能及达到安全运行。当脱附气体中的废气浓度达到4000mg/m左右,基本可以实现热量的自平衡,不需要开启电加热,达到节约能源的目的。催化燃烧反应是典型的气—固相催化反应,其实质是在一定温度下,共同吸附于催化剂表面的有机物(VOCs)与来自空气中的氧发生催化氧化反应,彻底氧化分解成无害的CO和HO,并释放反应热的过程。借助催化剂可大幅降低有机物的起燃温度,进行无焰燃烧,减少预热能耗及NOx的生成。

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5)活性炭脱附再生流程:当吸附床吸附饱和后,可启动脱附风机对该吸附床脱附,脱附气体首先经过催化床中的换热器,然后进入催化床中的预热器,在电加热器的作用下,使气体温度提高到280℃左右,再通过催化剂,有机物质在催化剂的作用下燃烧,被分解为CO和HO,同时放出大量的热,气体温度进一部提高,该高温气体再次通过换热器,与进来的冷风换热,回收一部分热量。从换热器出来的气体分两部分:一部分直接排空;另一部分进入吸附床对活性炭进行脱附。当脱附温度过高时可启动补冷风机进行补冷,使脱附气体温度稳定在一个合适的范围内。活性炭吸附床内温度超过报警值。

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