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催化燃烧环保装置的工作原理
2022/8/12
催化燃烧环保装置的工作原理
催化燃烧环保装置的工作原理主要包括三个部分:吸附气法、解析气法和催化燃烧法。
吸附气法利用活性炭的物理特性吸附VOC有机废气,蜂窝活性炭比表面积大,吸附能力强。有机废气被吸附到活性炭的微孔中,使气体得到净化,净化后的气体通过风机排出;
在解吸气体过程中,当活性炭的微孔吸附饱和后,就不能再被吸附。此时利用催化床产生的高温热风解吸活性炭,活性炭微孔中的有机物遇高温后自动与活性炭分离,使活性炭再生;
解吸后的有机物被浓缩(浓度比原来高几十倍),送入催化燃烧室进行催化燃烧。在250~300℃的催化剂上进行催化氧化,使其转化为无害的CO2和H2O并排放。当有机废气浓度达到2000ppm以上时,有机废气可在催化床内保持自燃,不需额外加热,燃烧后的尾气部分直接排入大气,大部分的热空气被回收到吸附床上进行活性炭的解析和再生。再生后的活性炭可用于下一次吸附。该设备可在两个气路下连续工作。当工作量较大时,设置两个吸附床交替使用。建立了催化燃烧室。首先,有机废气被其中一个活性炭吸附床吸附。当活性炭接近饱和时,吸附床两端关闭的阀门同时关闭,即停止吸附工作,另一吸附床自动开启,开始接管吸附工作。这样,两个吸附床的切换操作可以实现大工作量的连续工作。
吸附单元的核心是活性炭,本公司采用的是碘值900—1200的防水活性炭,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强大的表面积,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大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。
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,即能保证优的脱附效果,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,并伴随产生大量的热量,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。
当有机废气浓度较大时,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。