郑州喷漆废气处理方案及催化燃烧的工作原理

   日期:2019-12-14     浏览:196    评论:0    
核心提示:郑州喷漆废气处理方案及催化燃烧的工作原理 喷漆废气净化塔属两相逆向流填料吸收塔。喷涂车间的排废气体从废气洗涤塔体下方进气

郑州喷漆废气处理方案及催化燃烧的工作原理

喷漆废气净化塔属两相逆向流填料吸收塔。喷涂车间的排废气体从废气洗涤塔体下方进气口沿切向进入净化塔,在通风机的动力作用下,迅速充满进气段空间,然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段。在填料的表面上,与金珠环保涂装废气除味剂发生化学反应,光催化氧化反应生成无毒无害物质。废气处理塔体的最上部是除雾段,气体中所夹的大量有机废气的漆雾在这里被清除下来,经过光催化处理后的洁净空气从废气净化塔上端排气管排入大气。工艺流程:收集装置—支管道—手动风阀—主管道—水喷淋—光氧催化设备—变频风机—烟囱离地15m高空排放;收集装置:将喷漆产生的含有粉尘、油漆颗粒的废气通过支管道送入主管道(每条支管道上安装一个手动风量调节阀,通过手动调节风阀开度来调节风量,防止吸风不均匀和吸风吸不动现象的产生),然后通过主管道将废气送入水喷淋处理装置。水喷淋预处理:首先废气进入水喷淋,喷淋室内喷淋液经过雾化器的雾化形成层层水膜,首先废气由喷淋塔进气口流入空气室,然后经过第一层填料进行水洗,去除废气中的40%-60%的粉尘、油漆颗粒以及溶解部分溶于水的废气,然后进入第二层填料进行水洗,完全去除废气中全部的粉尘、油漆颗粒和溶解部分溶于水的废气(防止油漆粘结灯管,影响光氧设备净化效率和后续设备的维护成本)。然后经水喷淋上端的除雾器进行水份吸收。接着废气进入光氧催化设备。RCO活性炭吸附浓缩催化燃烧装置是我公司积累多年有机废气治理之经验,与国内多家科研院所联合研制成功的高效节能的新型系列产品。适用于中低浓度的有机废气处理。系统原理:主要根据多孔活性炭的吸附性能和活性炭在高温状态所表现的脱附性质而将有机物分别吸附和脱附,脱附后的有机物进入催化燃烧炉在300-400℃进行催化燃烧将C、H化合物氧化为CO2和H2O等。要由催化燃烧床(由电加热室、催化室和热交换器组成)、阻火器、温度探测器和相应的电动阀门、保温管道组成。主要功能是利用催化燃烧床中电加热器来加热生产线产生的废气,使其中的有机废气在催化剂的作用下于280-300C左右转化为CO2和H2O并释放大量热量。热量通过热交换器对热量再利用。催化燃烧设备主要由PLC电控柜、温度显示仪表、电动阀门执行器及面板模拟流程图等组成,功能是:控制工作过程中管道中有关阀门的开关。按工艺条件的要求,控制电加热器启动和停止,控制和指示催化床加热温度、反应温度、气流进口温度和气流出口温度。设备运行过程中异常情况的报警和自动停机。与总控制系统互给信号,实现互动连接。废气处理设备之催化燃烧装置适用于处理高温、小风量、中高浓度的有机废气,可处理的有机溶剂种类包括苯类、酮类、酯类、醇类、醛类、醚类、烷类及其混合类。该装置可广泛用于汽车、家电、钢结构、塑料等行业烤漆烘干线的有机废气净化。技术特点:采用高品质300孔蜂窝催化剂,阻力低、起燃温度低、催化燃烧净化率高;对废气燃烧产生的热量进行了再利用,节约能耗;对可燃部分浓度和热值限制较小;安全可靠:设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进自控系统。阻力小,净化率高:采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂,比表面积大。余热可回用:余热可返回烘道,降低原烘道中消耗功率;也可作其它方面的热源。占地面积小:仅为同行业同类产品的70%~80%,且设备基础无特殊要求。使用寿命长:催化剂一般8000小时更换,并且载体可再生。催化燃烧是用催化剂使废气中质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以,催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程,大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时,通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比,催化燃烧所需的辅助燃料少,能量消耗低,设备设施的体积小。但是,由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题,影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。催化剂的类型及性能要求,目前主要研究的催化剂基本上有两大类:一类为贵金属催化剂,这类催化剂的活性和稳定性好,技术较为成熟,但由于贵金属价格高,资源短缺,所以,未能将其产业化;另一类为非金属催化剂,主要集中在过渡金属氧化物催化剂、复氧化物催化剂(钙钛型复氧化物和尖晶石型复氧化物)的研究方面。

目前,寻找来源丰富、价格低廉、性能相当的非贵金属催化剂,以替代传统的贵金属催化剂用于催化燃烧过程已成为了研究的一个重要方向。在化学反应过程中,利用催化剂降低燃烧温度,加速有毒有害气体完全氧化的方法,叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的,具有较大的比表面积和合适的孔径,当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时,氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上,增加了氧和有机气体接触碰撞的机会,提高了活性,使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O,同时产生热量,从而使得有机气体变成无毒无害气体。管理措施编辑:鉴于我国目前应用催化燃烧装置的现状,建议有关部门强化对催化燃烧装置的设计、生产和应用几方面的管理,着重采取以下措施 :组织各方面的力量,对催化燃烧装置应用中出现过的事故进行调查分析,总结教训。制定严格的安全使用标准,做到有章可依。催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成,如右图所示。其净化原理是:未净化气体在进入燃烧室以前,先经过热交换器被预热后送至燃烧室,在燃烧室内达到所要求的反应温度,氧化反应在催化反应器中进行,净化后烟气经热交换器释放出部分热量,再由烟囱排入大气。催化燃烧装置设计时应考虑以下几方面问题:

1、气流和温度均匀分布。要使通过催化剂表面的气流和温度分布均匀,并保证火焰不直接接触催化剂表面,燃烧室必需具有足够的长度和空间。催化燃烧装置应具有良好的保温效果。炉体一般用钢结构的外壳内衬耐火材料,或用双层夹墙结构。

2、便于清洗和更换。催化剂反应器一般应设计成装卸方便的模屉结构,便于清洗和更换催化剂载体。

3、辅助燃料和助燃。催化燃烧一般采用天然气作辅助燃料,也可用燃料油、电加热等作辅助燃料。助燃一般用净化后的气体,如果净化后的气体不能作为助燃,则应引入空气助燃。催化剂是催化燃烧法的核心,一种好的催化剂必须具备催化活性高、热稳定性好、强度高、寿命长等特性。

4、较高的转化速度。由于催化燃烧为不可逆的放热反应,所以,无论反应进行到什么阶段,都应在尽可能高的温度下进行,以获得较高的转化速度。但操作温度往往受某些条件的限制,如催化剂的耐热温度、高温材料的获得,热能的供应,以及是否伴有副反应等。因而实际生产中应根据实际情况恰当地选择。与传统的火焰燃烧相比,催化燃烧有着很大的优势:起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。净化效率高,污染物(如NOx及不完全燃烧产物等)的排平较低。适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用低,操作管理也很方便。单组分氧化物耐热性差,活性低,致使应用受到限制。以后改用两种以上的金属氧化物的混合物,如二氧化锰-氧化铜 (3:2)的复合物,三氧化二铁-三氧化二铬复合物,氧化铜-三氧化二铬复合物,钴、锰的尖晶石型复合物,铜、锰、镍、锌的铬酸盐等。复合氧化物虽可改善某些催化性能,但氧化活性仍不及贵金属。此外,还有金属硫化物如钍、镍、钼、钴的硫化物。这类催化剂一般只适用于含硫的碳氢化合物的催化燃烧,使用温度限于300~400℃,高温时易分解。


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