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大氣量VOCs廢氣治理技術——吸附+催化燃燒技術

活性(xìng)炭塔

活性炭吸附+催化燃燒技術是兩者的優點有效地結合起來。即先利用活(huó)性炭進行吸(xī)附濃縮,當活性炭吸(xī)附(fù)達到飽和時,利用電加熱啟動催化燃燒設(shè)備,並利用熱空氣局部加(jiā)熱活性炭吸附床,當催化燃燒反應床加熱到~250℃,活性炭吸附床局部(bù)達到 60~110℃時,從吸附床解(jiě)吸出來的高濃度廢(fèi)氣就可以(yǐ)在催化反應床(chuáng)中進行氧化反應。反應後的高(gāo)溫氣體(tǐ)經換熱器的換熱(rè),換熱後(hòu)的(de)氣體一(yī)部分回用送入活性炭吸附床進行脫附,另一部分排入大氣。脫(tuō)附出(chū)來的廢氣經換熱器換熱後溫度迅速提(tí)高了(le)。這樣能(néng)使催化燃燒裝置及脫附達到小功率或無功率運行。

對於大氣量的VOCs廢(fèi)氣(qì),以活性炭纖維為吸附(fù)劑的吸附法與催化燃(rán)燒法結合起來,可充分發揮這兩種工藝(yì)的突出優點。避免並彌補了各自的缺點和不(bú)足。其(qí)特點是將吸附和催化燃燒設(shè)備組合在一起形成淨化(huà)係統,工藝流程見下圖。


有(yǒu)機廢氣吸附燃燒裝(zhuāng)置(zhì)示意圖

1.預濾器;2.吸附床;3.催化燃燒設備;4.四通閥;5.阻火器;6.溫度緩衝器(qì);7.排風機;8.脫附風機;9.補冷風機(jī)

排放的VOCs廢(fèi)氣先通(tōng)過吸(xī)附床,此(cǐ)氣體中的有機物被吸附劑(jì)吸附(fù)後排出淨化了的氣體。吸附床一般配置2台(tái)以上,輪(lún)流使用,當1台吸附床吸附的有機物達到規(guī)定的吸附量時,換到另1台(tái)吸附床進行吸附淨化操作,同(tóng)時對前麵1台吸(xī)附床(chuáng)進(jìn)行脫附再生。脫附是在脫附風機的驅動下,使(shǐ)吸附床與催化燃燒設備成為1個循環係統。先由催化燃燒(shāo)設備送出熱氣流引入待脫附的吸附床,使吸附的有(yǒu)機物脫附,再引入催化燃燒(shāo)設(shè)備,在催化燃燒室進(jìn)行催化(huà)氧化,以消除氣流中的有機物。有機物催化燃燒後釋放出的熱量足(zú)以維持催化劑床層所要求的(de)溫度,保證有機物高效淨化。由尾氣放出的熱氣流大部分用於吸附床吸附劑的脫附再生,達到餘熱(rè)的利用。通過控製,可使脫附後氣(qì)流中的有機物濃度較吸附操作前提高10倍以上(shàng),氣體流量僅為總排風量的1/20-1/10。通過兩(liǎng)種淨化工藝設(shè)備的組合,使大氣量、低濃度的VOCs廢氣(qì)排放(fàng)變為小風量、中高濃度的有機(jī)廢氣(qì)淨化處理,同(tóng)時有效利用了有機物在催化燃燒時產生的熱能,運行費用較低。

固定床吸(xī)附濃縮+催化燃燒技術存在的一些明顯缺陷:

1)主要(yào)采用活性炭材料(liào)(蜂窩活性(xìng)炭、顆粒活性炭和活性(xìng)碳纖維)作為吸附劑(jì),而活性炭材料在采用熱氣流再生時的安全性較差,當再生熱氣流的溫(wēn)度達到100℃以上時,吸附床容易著火。

2)采用熱氣流吹掃再生活性炭,因為再生溫度低,當(dāng)脫附周期完成後部分高沸點化合物不能(néng)徹底脫附,會在活性炭床層中積累而使其吸附能力下降。由於存在安(ān)全性問題,通(tōng)常的再生溫(wēn)度不能超過120℃。因此(cǐ)對於(yú)沸點高於120℃的有機物(wù),如三甲苯等則不能利用該工藝進行淨化。

3)通常活性(xìng)炭(tàn)具有很強的吸水能力,當(dāng)廢氣(qì)濕度較高(gāo)(超過60%)時,對有機物的淨化能力將會迅速下(xià)降(jiàng),在處(chù)理高(gāo)濕度(dù)的廢氣時床層(céng)的淨化效率較低。

鑒於以(yǐ)上存在的問題,在吸附濃縮工藝中,國外主要采用疏(shū)水型蜂窩分子篩(蜂窩沸石(shí))作為吸附劑,移動式的沸石轉輪作為吸附裝置。與“固定床吸附(fù)濃縮+催化燃燒(shāo)裝置”相比,具有一些明顯的優勢:

1)采用沸石作為吸附劑,安全性能好,采用熱氣流再生(shēng)時不易發生著火現象;

2)采用(yòng)沸石作為吸附劑,再生(shēng)溫(wēn)度可以提高,適用於從低(dī)沸點到高沸點(diǎn)各種VOCs的淨化;

3)設備阻力低,運行成本低;

4)吸附後尾氣(qì)中有機汙染物的濃度低。

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