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發布時間:2020-12-04 21:26  
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VOCS有機廢氣催化燃燒法凈化原理
吸附濃縮-催化燃燒工藝是活性炭吸附和催化燃燒的組合工藝,有機廢氣經過了吸附-濃縮和催化燃燒三個過程:首先利用活性炭的多孔性和空隙表面的張力把有機廢氣中的溶劑吸附在活性炭的空隙中,使所排廢氣得到凈化;當活性炭吸附飽和后,用熱風脫附再生;被脫附出來的有機物在催化劑的作用下,能在較低溫度的狀況轉化為無毒無害的二氧化碳和水。由該工藝和其凈化原理可知該工藝有以下優點:
(1)由活性炭捕獲(吸附)廢氣中的有機物,使該工藝具有了活性炭吸附工藝的安全可靠、凈化效率高、適應濃度范圍廣等優點。
(2)該工藝采用吸附-濃縮-催化燃燒組合工藝,整個系統實現了凈化過程閉環操作,有機物一次處理徹底;無二次污染。
(3)該系統組合緊湊,充分利用熱源,節省設備投資和操作費用。首先有機物經脫附后被濃縮(用熱風脫附出來的有機物濃度比原來提高十幾倍到幾十倍),其濃度接近自然狀態,在催化燃燒階段不需要外加熱源就可以分解為水和二氧化碳。其次該工藝設備在運行過程中地利用了有機廢氣中有機成分的熱值。
活性炭是一類有著強力吸附性質的物質,它的結構特性,讓活性炭能夠進行較為高質量的吸收,并且吸收的量也是非常巨大的。在我們的生活中,我們也是會經常使用這類物質,進體的吸收。所以在工業中進行廢氣吸收,也是有著活性炭的利用,活性碳吸脫附催化燃燒這一技術,便是大大發揮出了活性炭的優質性質
1、吸附:有機廢氣經過濾器除去固體顆粒物質,由上而下進入吸附罐,有機物被活性炭捕集、吸附并濃縮,凈化的空氣從罐體下部經主風機排入大氣。
2、解吸:當活性炭吸附有機物達到飽和狀態后,停止吸入有機廢氣。通過活性炭床向上送入蒸汽進行吹脫,將有機物自活性炭中逐出,即解吸。罐中活性炭恢復其活性,即再生。
3、熱風干燥及冷卻:用蒸汽解吸后的活性炭層中,約留有80~90%的蒸汽凝液,填充了活性炭內孔,從而降低了炭層的活性。因此,通入熱空氣對炭層進行干燥。然后關閉蒸汽閥門,再通入常溫空氣,冷卻至25℃左右,活性炭恢復如初,以備再循環使用。
目前我國各省采用的 VOCs 測試標準主要為天津,即 DB 12/524—2014《工業企業揮發性有機物排放控制標準》,測試方法采用 HJ 734—2014《固定污染源廢氣揮發性有機物的測定 固相吸附 - 熱脫附 / 氣相色譜 - 質譜法》;相比于先前通過非總烴(NMHC)來對廢氣處理質量進行評價,天津重點對、、與 VOCs(24 項)指標進行測試。VOCs 測試方法 HJ 734—2014 中主要揮發性有機物的測試內容為:、、正己烷、乙酯、六二硅氧烷、3- 戊酮、、、環戊酮、乳酸乙酯、丁酯(醋酸丁酯)、丙二醇單酯 、、對 / 間、 2- 庚酮、、鄰、、、1- 癸烯、2- 壬酮、1- 十二烯等。
根據對出口廢氣成分與質量濃度的檢測得知,廢氣中的、、及 VOCs24 項測試結果均符合標準要求(印刷行業 50 mg/m3 以下),催化燃燒裝置的 VOCs 處理效率高達 99.2%,滿足國家大氣污染治理相關文件中催化燃燒裝置處理效率大于95%的要求。
催化燃燒裝置具有 VOCs 去除效率高、能耗低、自動化操作方便等特點,現已被廣泛應用于各種行業。目前在我國,相對于傳統吸附技術與生化技術等VOCs 處理方法,催化燃燒工藝市場的占有率超過22%,其在國外市場占有率高達 29%,顯示出其日益成熟并且被市場廣泛接受的趨勢[4]。催化燃燒裝置適合處理中小風量(800~30 000 m3/h)廢氣,在風量較大、VOCs 質量濃度過低的情況下,可采用上游安裝沸石轉輪對氣體進行濃縮,下游利用催化燃燒裝置進行氧化處理的協同方法進行處理。總體來說,催化燃燒裝置與工藝是一種經濟方便的 VOCs 廢氣處理方式。