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RCO催化燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介

1、設(shè)計(jì)原則

? 操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行平穩(wěn)，可靠；

? 合理的布置，投資低，運(yùn)行費(fèi)用低；

? 更可靠的治理工藝，更低的維護(hù)費(fèi)用；

2、工藝選擇說(shuō)明

有機(jī)廢氣治理，是指用多種技術(shù)措施，通過(guò)不同途徑減少有機(jī)溶劑用量或排氣凈化以有機(jī)廢氣污染，有機(jī)廢氣污染源分布廣泛，為防止污染，除減少有機(jī)溶劑用量以減少有機(jī)廢氣的產(chǎn)生和排放外，排氣凈化是目前切實(shí)可行的治理途徑；常用的方法有吸附法、吸收法、燃燒法、冷凝法、生物法等，選用凈化方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況優(yōu)先選用費(fèi)用低、耗能少、無(wú)二次污染的方法，盡量做到化害為利，充分回收利用成分和余熱；

根據(jù)業(yè)主要求及我公司長(zhǎng)期治理有機(jī)廢氣的經(jīng)驗(yàn)，采用活性炭吸附處理有機(jī)廢氣，活性炭吸附飽和以后采用催化燃燒對(duì)其進(jìn)行脫附。

噴漆室排出的尾氣中含定量漆霧，屬于粘性物質(zhì)，所以在廢氣進(jìn)入活性炭吸附裝置前必須要進(jìn)行預(yù)處理，否則，廢氣進(jìn)入活性炭吸附裝置會(huì)造成不必要的麻煩，甚至使活性炭失效，因?yàn)閺U氣中的粘性顆粒容易使活性炭“堵死”。

3、工藝流程

80000m3/h采用四吸一脫的處理工藝；

活性炭吸附（吸附有機(jī)廢氣）+催化凈化（活性炭再生）+排風(fēng)系統(tǒng)；

4、工藝流程說(shuō)明

有機(jī)廢氣治理工程工藝流程主要包括三部分：吸附氣體流程、脫附氣體流程、控制系統(tǒng)，詳見(jiàn)上圖的工藝流程圖。

吸附氣體流程：待處理的有機(jī)廢氣由風(fēng)管引出后進(jìn)活性炭吸附床，氣體進(jìn)入吸附床后，氣體中的有機(jī)物質(zhì)被活性炭吸附而著附在活性炭的表面，從而使氣體得以凈化，凈化后的氣體再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。

脫附氣體流程：當(dāng)吸附床吸附飽和后，停止主風(fēng)機(jī)；關(guān)閉吸附箱進(jìn)出口閥門。啟動(dòng)脫附風(fēng)機(jī)對(duì)該吸附床脫附，脫附氣體首先經(jīng)過(guò)催化床中的換熱器，然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器，在電加熱器的作用下，使氣體溫度提高到300℃左右，再通過(guò)催化劑，有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒，被分解為CO₂和H₂O，同時(shí)放出大量的熱，氣體溫度進(jìn)一部提高，該高溫氣體再次通過(guò)換熱器，與進(jìn)來(lái)的冷風(fēng)換熱，回收一部分熱量。從換熱器出來(lái)的氣體分兩部分：一部分直接排空；另一部分進(jìn)入吸附床對(duì)活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過(guò)高時(shí)可啟動(dòng)補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行補(bǔ)冷，使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。活性炭吸附床內(nèi)溫度超過(guò)報(bào)警值，自動(dòng)啟用火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱，當(dāng)溫度不夠時(shí)，系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器，使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí)，開(kāi)啟補(bǔ)冷風(fēng)閥，向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣，可有效地控制催化床的溫度，防止催化床的溫度過(guò)高。此外，系統(tǒng)中還有防火閥，可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)閥門利用主風(fēng)機(jī)降溫；

四、處理設(shè)備簡(jiǎn)介

1、活性炭吸附裝置

吸附箱采用碳鋼制作，外涂油漆，內(nèi)部裝有一定量的活性炭，并設(shè)置高溫檢測(cè)裝置，當(dāng)含有機(jī)物的廢氣經(jīng)風(fēng)機(jī)的作用，經(jīng)過(guò)活性炭吸附層（整齊堆放），有機(jī)物質(zhì)被活性炭特有的作用力截留在其內(nèi)部，潔凈氣體排出；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，停止吸附，此時(shí)有機(jī)物已被濃縮在活性炭?jī)?nèi)；

u  吸附箱體內(nèi)、外壁采用Q235 t=2mm鋼板制成，外部連續(xù)焊接，無(wú)氣泡、夾渣等現(xiàn)象，整體美觀；

u  內(nèi)部循環(huán)管道：內(nèi)部循環(huán)管道采用t=1.5mm  Q235鐵板制作，折邊卡口連接，整體美觀，密封性能好，法蘭采用螺栓連接；

u  主排風(fēng)機(jī)選用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，具體要求如下：

2  風(fēng)機(jī)采用4-72/4-73離心風(fēng)機(jī)，無(wú)耐溫要求，皮帶輪驅(qū)動(dòng)；

2  機(jī)殼材料采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作，葉輪材質(zhì)為16Mn；

2  風(fēng)機(jī)的平衡等級(jí)在5.6級(jí)以上；噪音不大于85dB（A）；

2  風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，且性能穩(wěn)定；

u  煙  囪：煙囪采用t=3mm碳鋼鋼板制作；煙囪高度為15米；

2、催化凈化裝置

催化凈化裝置內(nèi)設(shè)加熱室，啟動(dòng)加熱裝置，進(jìn)入內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)熱氣源達(dá)到有機(jī)物的沸點(diǎn)時(shí)，有機(jī)物從活性炭?jī)?nèi)跑出來(lái)，進(jìn)入催化室進(jìn)行催化分解成CO₂和H₂O，同時(shí)釋放出能量，利用釋放出的能量再進(jìn)入吸附床脫附時(shí)，此時(shí)加熱裝置完全停止工作，有機(jī)廢氣在催化燃燒室內(nèi)維持自燃，尾氣再生，循環(huán)進(jìn)行，直至有機(jī)物完全從活性炭?jī)?nèi)部分離，至催化室分解，活性炭得到了再生，有機(jī)物得到催化分解處理；

催化燃燒：利用催化劑做中間體，使有機(jī)氣體在較低的溫度下，變成的水和二氧化碳?xì)怏w，即：

將飽和的活性炭解析出來(lái)的有機(jī)氣體通過(guò)脫附引風(fēng)機(jī)作用送入凈化裝置，首先通過(guò)除塵阻火器系統(tǒng)，然后進(jìn)入換熱器，再送入到加熱室，通過(guò)加熱裝置，使氣體達(dá)到燃燒反應(yīng)溫度，再通過(guò)催化床的作用，使有機(jī)氣體分解成二氧化碳和水，再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入的氣體溫度升高達(dá)到反應(yīng)溫度，如達(dá)不到反應(yīng)溫度，這樣加熱系統(tǒng)就可以通過(guò)自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償加熱，使它完全燃燒，這樣節(jié)省了能源，廢氣有效去除率達(dá)標(biāo)排放，符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；

本裝置由主機(jī)、引風(fēng)機(jī)及電控柜組成，凈化裝置主機(jī)由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火阻塵器和防爆裝置等組成，阻火除塵器位于進(jìn)氣管道上，防爆裝置設(shè)在主機(jī)的頂部，其工藝流程示意圖如下：

設(shè)備特點(diǎn)

u  用貴金屬鈀、鉑鍍?cè)诜涓C陶瓷載體上作催化劑，凈化效率高，催化劑使用壽命長(zhǎng)，氣流通暢，阻力小。

u  設(shè)施完備：設(shè)有阻火除塵器、泄壓口、超溫報(bào)警等保護(hù)設(shè)施。

u  耗用功率：開(kāi)始工作時(shí)，預(yù)熱15～30分鐘全功率加熱，正常工作時(shí)只消耗風(fēng)機(jī)功率即可。當(dāng)廢氣濃度較低時(shí)，自動(dòng)間歇補(bǔ)償加熱。

裝置優(yōu)點(diǎn)

u  該設(shè)備設(shè)計(jì)原理先進(jìn)，用材獨(dú)特，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，可靠，無(wú)二次污染。設(shè)備占地面積小、重量較輕，裝填方便，更換容易。

u  催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金屬催化劑，阻力小，用低壓風(fēng)機(jī)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但耗電少而且噪音低。

u  催化燃燒裝置的風(fēng)量是廢氣源風(fēng)量的十分之一，同時(shí)加熱功率維持時(shí)間為1小時(shí)左右，節(jié)約能源。

u  吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，可用催化燃燒處理廢氣產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送催化燃燒室凈化，不需要外加能量，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果好。

整套裝置材質(zhì)要求

u  設(shè)備外部框架采用Q235 t=3mm碳鋼板制作，外部附著油漆，整體美觀；

u  設(shè)備面板采用Q235 t=1.5mm碳鋼板制作，外部附著油漆，整體美觀；

u  設(shè)備保溫采用80kg/m3巖棉保溫，保溫厚度為100mm，保溫效果優(yōu) 秀；

u  催化燃燒燃燒室采用Q235 t=10mm碳鋼板制成，整體耐溫性能良好；

u  換熱器采用Q235 t=1.0mm碳鋼板制成，外部連續(xù)焊接，內(nèi)部密封性能好，換熱效率高；

u  設(shè)備連接風(fēng)管采用Q235 t=1.2mm碳鋼板制成，外部連續(xù)焊接，整體美觀；

u  脫附風(fēng)機(jī)選用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，具體要求如下：

2  風(fēng)機(jī)采用YX9-35離心風(fēng)機(jī)，可長(zhǎng)期在250℃以下使用，皮帶輪驅(qū)動(dòng)；

2  機(jī)殼材料采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作，葉輪材質(zhì)為16Mn，軸承采用NSK軸承；

2  風(fēng)機(jī)的平衡等級(jí)在5.6級(jí)以上；噪音不大于85dB（A）；

2  風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓等參數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，且性能穩(wěn)定；

u  設(shè)備催化劑外形尺寸為100×100×40mm，空速高、耐溫效果好，可長(zhǎng)期在200-400℃下工作；

u  設(shè)備電加熱管采用不銹鋼光管加熱，易清理、加熱效果好；

3、整套設(shè)備技術(shù)性能及特點(diǎn)

A、該設(shè)備設(shè)計(jì)原理先進(jìn)，用材獨(dú)特，性能穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，可靠，無(wú)二次污染。設(shè)備占地面積小、重量較輕。

B、采用新型的活性炭吸附材料——蜂窩狀活性炭，其與粒（棒）狀相比具有優(yōu)勢(shì)的熱力學(xué)性能，低阻低耗，高吸附率等，極適合于大風(fēng)量下使用。

C、催化燃燒室采用陶瓷蜂窩體的貴金屬催化劑，阻力小，用低壓風(fēng)機(jī)就可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不但耗電少而且噪音低。

D、催化燃燒裝置的風(fēng)量是廢氣源風(fēng)量的十分之一，同時(shí)加熱功率維持時(shí)間為1小時(shí)左右，節(jié)約能源。

E、吸附有機(jī)物廢氣的活性炭床，可用催化燃燒處理廢氣產(chǎn)生的熱量進(jìn)行脫附再生，脫附后的氣體再送催化燃燒室凈化，不需要外加能量，運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。

4、整套設(shè)備主要部件描述

活性炭吸附系統(tǒng)

?      活性炭吸附     整套裝置中的核心部分，利用自身的吸附性能凈化有機(jī)廢氣；

?      吸附風(fēng)機(jī)       采用后引風(fēng)式，使本裝置在負(fù)壓下工作。

?      超溫報(bào)警系統(tǒng)   活性炭在脫附過(guò)程中整套系統(tǒng)的運(yùn)行；

?      熱電偶         采用不銹鋼保護(hù)管測(cè)量脫附時(shí)碳層溫度；

?      風(fēng)向調(diào)節(jié)閥門   采用電動(dòng)閥門，電動(dòng)執(zhí)行器為優(yōu)質(zhì)品牌；

?      控制系統(tǒng)       整套系統(tǒng)采用PLC控制，、可靠；

催化凈化裝置脫附系統(tǒng)

?  阻火器  由特制的多層金屬網(wǎng)組成，可阻止火焰通過(guò)，過(guò)濾掉氣體中較大的顆粒（污物），是本凈化裝置的裝置之一。

?  換熱器  板式換熱結(jié)構(gòu)，它的作用是利用催化反應(yīng)放出的熱量，加熱進(jìn)口廢氣，提高熱能利用率，減少加熱電能。

?  預(yù)熱室   由加熱器加熱交換器預(yù)熱后的廢氣，提高進(jìn)氣溫度達(dá)到催化反應(yīng)條件。

?  熱電偶   采用不銹鋼保護(hù)管測(cè)量進(jìn)氣加熱溫度及凈化溫度。

?  催化床   由多層蜂窩狀催化劑組成，為本裝置的核心。

?  防爆器   為膜片泄壓方式，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，可及時(shí)裂開(kāi)泄壓，防止意外事故發(fā)生。

?  脫附風(fēng)機(jī)   采用后引風(fēng)式，使本裝置在負(fù)壓下工作。

5、整套設(shè)備措施

?   阻火除塵器   催化凈化裝置前設(shè)置阻火除塵器，一用來(lái)清潔進(jìn)氣口中大顆粒，二是可阻止火焰通過(guò)，隔斷生產(chǎn)線和處理設(shè)備之間的危險(xiǎn)。

?  泄 壓 口     為膜片泄壓方式，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，可及時(shí)裂開(kāi)泄壓，防止意外事故發(fā)生。

?  溫度超溫報(bào)警  催化凈化裝置內(nèi)部設(shè)有溫度超溫報(bào)警，設(shè)備試運(yùn)行時(shí)設(shè)定溫度，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行溫度超溫時(shí)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)補(bǔ)新風(fēng)閥門關(guān)閉電加熱，以稀釋進(jìn)氣溫度，以設(shè)備的運(yùn)行；

?  控制系統(tǒng)      整套設(shè)備采用PLC控制，自動(dòng)化程度高，可靠；

?   閥門PID調(diào)節(jié)  閥門之間自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制進(jìn)氣溫度；