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(1)預處理係統
考慮到生(shēng)產過程中有(yǒu)粉塵,需對匯集後出外牆的管道中的廢氣進行預處(chù)理;通過初效過濾器(qì)(G4)及中效(xiào)過濾器(qì)(F8)作為過(guò)濾裝置,預(yù)處理後進入排風總管其作(zuò)用是去除殘留在廢氣中的顆粒物,保護後續回(huí)收裝置(zhì)的正常運行。
(2)有機廢氣淨化係統
本項目采用(yòng)“收集+預處(chù)理+活性炭吸附(fù)、脫附(fù)裝置處理+催化(huà)燃燒”主要包括(kuò)以下兩個部分: 1)經(jīng)過預(yù)處理(lǐ)後的廢氣,經活(huó)性炭吸附係統(tǒng)處理後通過排氣筒高空(kōng)排放。 2)活性炭飽和(hé)後利(lì)用熱空氣(qì)進行脫附,脫附後氣體經過催化氧化係(xì)統進行進一步(bù)處理(lǐ)淨化後排放。
活性炭工作原理分二分部,一是吸附,二是脫附再生
吸炭脫附流程、吸收氣體流程、控製係統(tǒng)
1.廢氣(qì)收集(jí)係統:待處(chù)理廢(fèi)氣由收集風管收集(jí)後排至(zhì)廢氣處理裝置進行處理。
2. 顆粒物去除段:從室內排至(zhì)室外的排風管道首先 進入初效過濾器對粉塵進行過濾,不經過預處理,直(zhí)接送入活性炭箱吸附易造成活性炭堵塞,影(yǐng)響其吸附能力,故要通過幹式初效過濾(lǜ)箱來去除這些(xiē)成分(fèn)。
3. 活性炭吸附段:經過預處理後(hòu)的廢氣進入活性炭吸附箱(xiāng),氣體進(jìn)入(rù)吸附箱後,氣(qì)體中的有機物質被活性炭吸附而著附在(zài)活性炭的表麵(miàn),從而使氣體(tǐ)得(dé)以淨化,淨(jìng)化後的氣體再通過風管接入下一級處理設備(bèi)。
4. 脫附氣體流(liú)程:當吸附(fù)床吸附飽和後,可啟動脫附風機對該吸附床脫附,脫附氣體首先(xiān)經過催化床中的換熱器,然後進入催化床中的預熱(rè)器,在紅外熱器的作用下,使氣體溫度提高到 300℃左右,再通(tōng)過催化(huà)劑(jì),有機物質在催(cuī)化劑的作用下燃燒,被分解為 CO 2和 H 2O,同(tóng)時放出大量的熱,氣體溫(wēn)度進一部(bù)提高,該(gāi)高(gāo)溫氣體再次(cì)通過換熱器,與進(jìn)來的冷風換(huàn)熱,回收一部(bù)分熱量。從(cóng)換熱器出來的氣體分兩部分:一部分直接進入(rù)下一級處(chù)理設備;另一部分進入吸附床對活性炭(tàn)進行脫(tuō)附。當脫附溫度過高時可啟(qǐ)動補冷風機進行補冷,使脫附氣體溫度(dù)穩定在一個合(hé)適的範圍內。活性炭吸附床(chuáng)內溫度(dù)超過報警值,自動啟用火災應急自動噴淋係(xì)統(tǒng)。
5. 吸收(shōu)氣體流程:經活性炭淨(jìng)化後的氣體和催化(huà)燃燒爐處理後的氣體,高空排放。
6. 控(kòng)製(zhì)係統:控製係統對係統中的風機、預熱器、溫度、電動閥門進行控製。當係統溫度達到預定的催化溫度時,係統自動停止預熱器的加熱,當溫度不夠(gòu)時,係統又重新(xīn)啟動預(yù)熱器,使(shǐ)催化溫度維持在(zài)一個適當的範圍;當催(cuī)化床的溫度過高時,開啟補冷風閥,向催化床係統內補充新鮮空氣,可有效地控製催(cuī)化床的溫度,防止催化床的溫度過高。此外,係統中還有防(fáng)火閥,可有(yǒu)效地防止火焰回串(chuàn)。當活(huó)性碳吸附床脫附時溫度過高時,自動啟(qǐ)用補冷風機降低係統(tǒng)溫度,溫度超過報警值,自動開啟火(huǒ)災應急自動噴淋係統,確保係統安(ān)全,整個係統采用 PLC自動控製。
7.活性炭吸附管設備內壁采(cǎi)用雙層碳鋼外殼,鋼板(bǎn)厚度3.0mm,保溫厚50mm,法蘭(lán)有連接的地方采用氟膠墊防腐。
活(huó)性碳吸(xī)脫附催化燃燒吸附流(liú)程解析(xī)
活性炭(tàn)是一類有著強力吸(xī)附性質的(de)物質,它的結構(gòu)特性,讓活性炭能夠進行較為高質量的吸收,並且吸收的量也是非常巨大的。在91视频网的生活中,91视频网也是會經常使用這類物質,進行氣體的吸收(shōu)。所以(yǐ)在工業中進行廢氣吸收,也(yě)是有著活性炭的利用,活性碳(tàn)吸脫附催化燃燒這一技術,便是大大發揮出了活性炭的性質
1、吸附:有(yǒu)機廢氣經過濾器除去固體顆粒物質,由上而下進(jìn)入吸附罐,有機(jī)物被活性(xìng)炭捕集、吸附並濃縮,淨化的空氣從罐體下部經主風機排入大氣。
2、解吸:當(dāng)活性炭吸附有機物達到飽和(hé)狀態(tài)後(hòu),停止吸入有機廢氣。通過活性炭床向上送入蒸汽進(jìn)行吹脫,將有機物自活性(xìng)炭中逐出,即解吸(xī)。罐中活性炭恢(huī)複(fù)其活性,即再生。
3、熱風幹燥及冷卻:用蒸汽解吸後的活性炭層中,約留有80~90%的蒸汽凝(níng)液,填充了(le)活(huó)性炭內孔,從而降低了炭層(céng)的活(huó)性。因此,通入熱空氣對炭層進(jìn)行(háng)幹燥。然後關閉蒸汽閥門,再(zài)通入常(cháng)溫空氣,冷卻(què)至(zhì)25℃左右,活性(xìng)炭恢複如初,以備再(zài)循環使用。
1、 吸附-催化燃燒法原理(lǐ)
吸附濃縮-催化燃燒法,該設(shè)備采用多氣路連續工作,設備多個吸附床可交替使用。含有機物的廢氣經風(fēng)機的作用,經過活性炭吸附層,有機物質被(bèi)活(huó)性炭特有的作用力截(jié)留(liú)在其內部,吸附去處效率達80%,吸(xī)附後的潔(jié)淨氣體排出;經過一段時間(jiān)後,活性炭達到飽和狀態時,停止吸(xī)附,此時有機物已被濃縮在活性炭內,之後按照PLC自動控製程序將飽和的活性炭(tàn)床與脫附後待用的活性炭床進行交替切換。CO(催化氧化設備)自動升溫將熱空氣通過風(fēng)機送入活性炭床使碳層升溫將有機物從活性炭中“蒸”出,脫附出來的廢氣屬於高濃度、小風量(liàng)、高(gāo)溫度的有機廢氣。
催化燃燒(shāo)法:VOC-CH 型有機氣體催(cuī)化淨化裝置,是利用催化劑使有害氣(qì)體(tǐ)中的可燃(rán)組分在較低的溫度(dù)下氧化分解的淨化方(fāng)法。對於 CnHm 和有機溶劑蒸汽(qì)氧化分解生成CO2和H2O並釋放(fàng)出大量熱量。
活性炭脫附出來的高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣經阻火除塵器過濾後,進入特製的板式熱交換器,和催化反應(yīng)後的高溫氣體進行能量間接交換,此時廢氣源的溫度(dù)得到一次提升;具有一定溫度的氣體進入預熱器,進行第二次的溫度提升;之後進入一級催化反應,此時有機廢氣在低溫下部份分解,並釋放出能量,對廢氣源進行直接加熱,將氣體溫度提高到催化反(fǎn)應的理想溫度;經溫度檢測係統檢測(cè),溫(wēn)度符合(hé)催化反應的溫度要求,進入催化燃燒室,有機氣體得到透徹分解,同時釋放出大量的熱量;淨化後的氣體通過熱交換(huàn)器將熱能轉換給出冷氣流,降溫後氣體由引風機排空。
有機物利用自(zì)身氧化燃燒釋(shì)放出的熱量維持自燃,如果(guǒ)脫(tuō)附廢氣濃(nóng)度足夠高,CO 正常使用需要很少的電功率甚至不需要電功率(lǜ)加熱,做到真正的節能、環保,同時,整套裝置安全、可靠、無二次汙染(rǎn)。
2、 處理工藝流程
根據行業要求及減少用戶投(tóu)資成本、運行維護費用,擬采用濕法除(chú)塵、幹式過濾(lǜ)、活性炭吸附(fù)、催化燃燒脫附的(de)方式對噴漆房汙染綜合治理,其中吸附濃縮 環保,同時,整套裝置(zhì)安全、可靠、無二次汙染。
本處理裝置(zhì)工藝采用濕法除塵+幹(gàn)式過濾+吸附+催化(huà)淨化裝置(zhì),工作方式為:一個濕式(shì)除塵塔+幹式(shì)過濾器+若幹個吸附床,經過除塵過濾去除漆霧後,有機廢氣進入吸附(fù)床中進行吸附工作,淨化後(hòu)的氣體由風機(jī)排入排氣筒達標排放。日常工作時吸附床中一個進行脫(tuō)附(fù)再生工作,其餘進行吸附工作。脫附時啟動(dòng)催化燃燒器中的電預熱器,待溫度達到起(qǐ)燃(rán)溫度時,由脫附風機和補冷風(fēng)機補(bǔ)入係統中的冷(lěng)風,經混合後調到適當溫度(140℃,其中廢氣中有機成分(fèn)沸點:甲苯110.6℃,二甲(jiǎ)苯138-144℃)後送入吸附床進行(háng)脫附操作,吹脫出的高濃度有機廢氣(可濃縮(suō)10-20倍)與燃燒後的熱廢氣在熱交換器(qì)中(zhōng)進行熱交換得到預熱(rè)後送入燃(rán)燒室,在燃燒室中升到起燃溫度後由催化劑將有機物氧(yǎng)化分解為無(wú)害的CO2和H2O。燃燒後(hòu)的廢氣經脫附出的氣體熱交換溫度降低至180-200℃後用於(yú)脫附,多餘廢氣排入排氣筒。
由多個吸附床(chuáng)輪流進行吸附和脫附再生,吸附與脫附之間切換,連續運行(工作時間可根據企業生產情況調節)。本工程設計(jì)廢氣濃度100ppm,濃縮後有機 廢氣濃度可達到(dào)5000mg/m3以上,在燃燒器啟動通過電加熱升溫至起燃溫度後,可(kě)維持自燃。
氣體(tǐ)進口處設一直排口,裝有電動閥門控製,在設備不工作時,直排口始終打開,當(dāng)吸附裝置風機出(chū)現故障時,直排閥門(mén)自動打(dǎ)開,進行檢修作業。脫附再生采用催化淨化裝置(zhì),裝置進出口均安(ān)裝阻火器,整個係統采用PLC 控製。
RCO蓄熱式催化燃燒裝(zhuāng)置
一. RCO淨化設備適用範圍
RCO設備可直(zhí)接應用於中高濃度(1000mg/m3-10000 mg/m3)的有機廢氣(qì)淨化;RCO設備也可應用於活性炭吸(xī)附濃縮催(cuī)化燃燒(shāo)係統,用於替代催化燃燒(shāo)和加熱器部分(fèn)。
RCO處理(lǐ)技術特別適用於熱回收率需求高的場合,也適用於同一生產線上,因(yīn)產品不同,廢氣成分經常(cháng)發生變化或(huò)廢氣濃度波動較大的場合。應用行業包括汽車(chē)、造船、摩托車、自行(háng)車、家用電器、集裝箱等生產廠(chǎng)的(de)塗裝生(shēng)產線。石油、化工(gōng)、橡膠、油漆(qī),塗料、製鞋粘膠、塑膠製品、印(yìn)鐵製罐、印刷油墨、電纜及漆包線等生產線的廢氣處理,尤其適(shì)用於(yú)需要熱能回收的企業或烘幹線廢氣處理,可(kě)將能源回收用於烘幹線,從而達到節約能源的目的。可處理的有機物質(zhì)種類包括苯類、酮類、酯類、酚類、醛類、醇類、醚(mí)類和(hé)烴類(lèi)等等。
二. RCO淨化原理
在工業生產(chǎn)過程中,排放(fàng)的有機尾氣通過引風機進入設備的旋(xuán)轉閥,通過選轉閥將(jiāng)進口(kǒu)氣體和出口氣體完全分開。氣(qì)體首先通過陶瓷材料填充層(底層)預熱後發生熱量的儲備和熱交換,其溫度幾乎達(dá)到催化層(中層)進行催化(huà)氧化所設定的溫度(dù),這時其中部分汙染物氧化分解;廢氣繼續(xù)通過加熱區(上層(céng),可采用電加熱方式(shì)或天然氣加熱方式)升溫,並維持在設定溫度;其再進入催化層完成催化氧化反應,即反應生成CO2和(hé)H2O,並釋放大量(liàng)的熱量,以達到預期的處理效果(guǒ)。經催化氧化後的氣體進入(rù)其(qí)它的陶瓷填充層,回收熱能後通過旋轉(zhuǎn)閥排放到(dào)大氣中,淨化後排氣溫度僅略高於廢(fèi)氣處理前(qián)的(de)溫度。係(xì)統連續運轉、自動切換。通過旋轉閥工作(zuò),所有的陶瓷填充層均完成加熱、冷卻、淨化的循環步驟,熱量得以回收。
RCO蓄熱式(shì)催化燃燒裝置使用旋轉閥替代(dài)了傳統設備中眾多的閥門以及(jí)複雜的液(yè)壓設備(bèi)。有機(jī)物去除率可以達到98%以上, 熱回收率達到95-97%。
三. 設備特點
1. 操作費用低,RCO一(yī)般在有機廢氣達(dá)到一定濃(nóng)度(1000mg/m3以(yǐ)上)時,淨化(huà)裝置中的加熱室不需(xū)進行輔助加熱,節省了(le)費用;
2.不產生氮氧(yǎng)化物(NOX)等二次汙染物;
3.全自動控製、操作(zuò)管理(lǐ)方便;
4.安全(quán)性高、淨化效率高達99%以上(shàng);
5.效率高的熱量回收率(lǜ),熱回收效率≥95%
RTO技術(shù)和RCO技術是VOCs(揮發性有機化合(hé)物)治理技(jì)術,是目(mù)前(qián)應用較廣、治理效(xiào)果好、運行穩定、成本較低的成熟性技術。
RTO,是指蓄熱式熱氧化技術,英文名為“Regenerative Thermal Oxidizer”。RTO蓄熱式(shì)熱氧化回收熱量(liàng)采(cǎi)用一種新的非穩態熱傳遞方式,原理是把有機廢氣加熱到760℃以上使廢氣中的VOC氧化分解成(chéng)CO2和H2O。氧化(huà)產生的高溫氣體流經特製的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄(xù)熱”,此蓄熱用於預熱後續進入的有機廢氣,從而節省廢氣升(shēng)溫的燃料消耗。RTO技術(shù)適用(yòng)於處(chù)理中低濃度 (100-3500mg/m3)廢氣,分(fèn)解效率為95%-99%。
RCO,是指蓄熱式催化燃燒法(fǎ),英文名為“Regenerative Catalytic Oxidation Oxidition”。RCO蓄熱式催化(huà)燃燒法作用原理是:一步是催化劑對VOC分子的吸附,提高了反應物的濃度,第二步是催化氧化階段降低反應的活化能,提高了反應速率。借助催化劑可使有機廢氣在較低的起(qǐ)燃溫度下,發生(shēng)無氧燃(rán)燒,分解成CO2和(hé)H2O放出大量的熱,與直接(jiē)燃燒相比,具有起燃溫度低,能耗小的特點,某(mǒu)些情況下達到起(qǐ)燃溫度後無需外界供(gòng)熱,反應溫度在250-400℃。 RTO是大風量、高濃度有機廢氣理想的處理方(fāng)式,適用於生(shēng)產過程不(bú)需要熱量的場合。
RTO特點:
1、 氧化(huà)溫度為760-815℃
2、 有機廢氣(qì)在燃燒室的逗留時間為1-2秒
3、 可以達到99%以上的有機廢氣分解(jiě)率(三室RTO)
4、 使用蜂(fēng)窩陶瓷蓄熱+預熱有機廢氣,充分利用熱能
5、 燃(rán)燒器輸出(chū)的調節比則可達26:1
6、 設備的使用壽命很長
一種沸石轉輪吸(xī)附濃縮+催化燃燒新工藝
VOCs的種類繁多、成分複雜、性質各異,在很多情況下采用一種淨化(huà)技術往往難以達到治理要求,而且也不經濟。利用不同單元治理技術(shù)的優勢,采用組合治理工藝,不僅可以滿足排放要求(qiú),而且可以降低淨化設備的運行(háng)費用。因此,在有機廢氣治理(lǐ)中,采用兩種或多種淨化技術的(de)組合工藝得到(dào)了迅速發展。沸石轉輪濃縮(suō)技術就(jiù)是針對(duì)低濃度VOCs的治理而發展起來(lái)的一(yī)種新技術,與催化燃(rán)燒或高溫焚燒進行組合,形成了沸(fèi)石轉輪吸附濃縮+焚燒技術[1]。
1、技術研究現狀
蜂窩轉輪吸(xī)附+催化燃燒處理(lǐ)技術是20世紀70年代由日本發明的一種(zhǒng)有(yǒu)機廢氣處理係統,吸附裝置是用分子篩、活性炭纖維或含炭材料製備的瓦楞型紙板組裝起來的蜂窩轉輪,吸附與脫附氣流的流向相反,兩個過程同時進行。這種係統(tǒng)在(zài)20世紀80年代初(chū)被我國引進和仿製,但由(yóu)於吸附元件(蜂(fēng)窩轉輪(lún))以及係統(tǒng)關鍵部位連接技術都不(bú)過關(guān),吸附與脫附的串(chuàn)風問題未得到根本解決,設備性能不穩定,因此國內應用較少,一直未得(dé)到推廣(guǎng)。
20世紀80年代末研(yán)製設計了固定(dìng)床(chuáng)吸附+催(cuī)化燃燒處理係統。該係統(tǒng)是將吸附材料裝填在固定床中,再將吸附床與催化燃燒裝置組合成淨化處理係統(tǒng)。該工藝(yì)係統的原理與上述蜂窩轉輪吸附+催化燃燒(shāo)技術基本相(xiàng)同(tóng),但由於單件(jiàn)吸附床的吸附與脫附再生過程分開進行,在操作上克服了蜂窩轉輪淨化係統吸、脫附易串氣的缺點(diǎn)。經不斷改進,係統配置更加(jiā)合理,淨化效率高,運行節能(néng)效果顯著,在技術上達到水平[2]。該工藝(yì)係統非(fēi)常適(shì)合處理大氣體量、低濃度的(de)VOCs廢氣,其單套(tào)係統的廢氣處理量可以從幾千到十幾(jǐ)萬(m3/h)。該技術是我國真正自主創(chuàng)新的VOCs廢氣(qì)治理工藝,自1989年在國內推廣(guǎng),到目前已有數百套該類係統與裝置在(zài)使用。已經成為(wéi)國內工業VOCs廢(fèi)氣治理的主流產品之一,並預計(jì)在將來仍將(jiāng)有很大的應用前景[3]。
利用催化燃燒(shāo)法進行工業有機廢氣(qì)的治理(lǐ),已經普遍應用於(yú)汽車噴塗(tú)、磁帶製造和飛機零(líng)部件噴塗等。催化燃燒技(jì)術將揮發出來的大量有機溶劑充分燃燒(shāo)。催化劑(jì)采(cǎi)用多孔陶瓷載體催(cuī)化劑,催化前的預熱(rè)溫度視VOC種類而不同:聚氨酯380~480℃,聚酯亞胺480~580℃;有機物(wù)濃度約1600mg/m3,淨化效率平 均為99%。
2、轉輪濃(nóng)縮+催化燃燒新(xīn)工藝(yì)
2.1技術介紹
針對現行各種(zhǒng)方法在處(chù)理低(dī)濃度、大風量的VOC汙染空氣時(shí)存在(zài)的設備投資大、運行成本高、去(qù)除效率低(dī)等問題,91视频网(men)研(yán)發(fā)了一種用於處理低VOC濃度、大風量工業(yè)廢氣的效率高、安全的處理工藝。該方法的基本構思是:采用吸(xī)附(fù)分離(lí)法對低濃度、大風量工業廢(fèi)氣中的VOC進行分離濃縮,對濃縮後的高濃度、小風量的汙(wū)染(rǎn)空氣采(cǎi)用燃燒法進行分解淨化(huà),通稱吸附分離濃縮+燃燒分(fèn)解淨化法。具有蜂(fēng)窩狀結構的吸附轉輪被安裝在分隔成吸附(fù)、再生、冷卻三個區的殼體中,在調速馬達的驅動下以每(měi)小時3~8轉的速度緩慢回轉。吸附、再生、冷(lěng)卻三個區分別與(yǔ)處理空氣、冷卻空氣、再生空氣風(fēng)道相連接。而且,為了防止各個區之間串風及吸附轉輪的圓周與殼體之間(jiān)的(de)空氣泄漏,各(gè)個區(qū)的分隔板與吸附轉輪之間、吸附轉輪(lún)的圓周與殼體之間均裝有耐(nài)高溫、耐溶劑的氟(fú)橡膠密封材料(liào)。含有VOC的汙染空氣由鼓風機送到吸附(fù)轉輪(lún)的吸附區,汙染空氣在通過轉輪蜂(fēng)窩狀通道時,所(suǒ)含VOC成分被吸附劑所(suǒ)吸附,空氣得到淨化。隨著吸附轉輪的回轉,接近吸附飽和狀態的吸附轉輪進入到再生區,在與高溫再生空氣(qì)接(jiē)觸的過程中,VOC被脫附下來進入到再生空氣中,吸附轉輪得(dé)到再生。再生後的吸附轉輪經過冷卻區冷卻降溫(wēn)後,返回到吸附區,完成吸附/脫(tuō)附/冷卻的循環過程。由於該過程再生(shēng)空氣的風量(liàng)一般僅(jǐn)為處理風量(liàng)的1/10,再(zài)生過程出(chū)口空氣中(zhōng)VOC濃(nóng)度(dù)被濃縮為處(chù)理空(kōng)氣濃度的10倍(bèi)[4]。因此,該過程又被稱(chēng)為VOC濃縮除去過程。
2.2、圖1是轉輪吸附濃縮-催(cuī)化燃燒工藝流程圖,相關說明如下(xià):
1號風(fēng)機帶動含VOCs廢氣經過轉輪a區(qū)域(yù)(藍1線路),a區域為吸(xī)附區,根據不同的(de)目標(biāo)物可在轉輪中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a區(qū)域隨轉輪轉動來到b區域進行脫附(紅2)。流經傳熱1的高溫氣(qì)流將(jiāng)吸附於(yú)轉輪上的VOCs脫附下來(lái),並經(jīng)過傳熱(rè)2達到起燃溫度,隨後進入催化燃燒室進行(háng)催化氧化反(fǎn)應。由於轉輪脫附之後要又(yòu)要進行吸附,所以在脫(tuō)附(fù)區域(yù)旁邊設冷卻區域c,以空氣進行冷(lěng)卻(藍2),冷卻之後的溫(wēn)空氣經傳熱1變成脫附用熱空氣。催化燃燒反應之後的熱氣流(liú)(紅3)將部分熱量傳遞給傳熱2、傳熱(rè)1後排至(zhì)空氣。為了防止催化燃燒室溫度過高,設置第三方冷卻線路(紫4)用於催化燃燒室的緊急降溫。整個係統由2個監控係統組成,PC1(綠點線(xiàn))負責監控催化燃燒(shāo)室、傳熱器的溫度(其內部設電輔熱裝(zhuāng)置以平(píng)衡溫度(dù)波動),PC2(黃點線)負責風機控製,根據實際情況調節進(jìn)氣流量。PC2屬於PC1的子級係統,當PC1監測到溫度(dù)波動超過允許範圍時立刻將信(xìn)息傳遞給PC2,PC2將收到(dào)的信息轉成指令傳遞給各風機。
2.3 新工藝的特點
在近期調研的基礎上對前期工藝進行了優化(huà),主要體現在以下幾個方麵:
1、吸附區旁路內循環的建立(lì),當廢氣經過吸附區吸附後不達標(綠色在線監測儀),進入旁路內循環,再次進行吸(xī)附處理。此旁路內循環的基本思路為消滅現有汙染再吸納新的(de)汙染。
2、冷卻風旁路建立,在工況十(shí)分複雜的情況下,VOCs濃度有可能(néng)陡然升高 此時將部分冷卻風引入到吸附區以降低脫附風量,同時在傳熱2後補充新風,以維係進入催化反應器的風(fēng)量在預設範圍以內。此旁路的基本思想是以新風(fēng)對(duì)高濃度VOCs進行稀釋(shì),因而從效果上看此法也(yě)會(huì)延長治理(lǐ)時間。
3、與(yǔ)傳統工藝相比,該整個係統采用引風機設計,便(biàn)於對旁路的調控。去掉給催化燃燒裝置用的降溫鼓風機(jī),此機治標不治本,改為在轉輪部分控製VOCs濃度。
4、催化燃燒室去掉電輔熱係統,改(gǎi)由傳熱2對空氣加熱到VOCs起然溫度,並利用反應(yīng)放(fàng)熱(rè)使催化燃(rán)燒室溫度穩定在500-600範圍內。
5、轉輪轉速易調,則在2的情況下可以適當提高轉輪(lún)轉速,減少單位麵(miàn)積轉輪單位時間內吸附VOCs的量,從而保障係統的安全。
三、轉輪吸附的影響因素
當吸附材(cái)料確(què)實後(hòu),影響轉輪裝置(zhì)吸附性能的主要因素(sù)是轉輪運行參數和(hé)進氣參數(shù)。Yosuke等認為,一定範圍內(nèi)進氣負荷的變化可通過轉速、濃縮比、再生風(fēng)溫(wēn)度等轉輪運行參數調節,以維持預定的性能;Lin等將蜂窩轉輪應用於TFT-LCD產業廢氣處理,當處理高排放濃度時,將入流速度降至1.5m/s,濃縮(suō)比降至8,轉速增至(zhì)6.5r/h,再生風溫度升(shēng)至220℃,係統去除效率可達90%以上;Hisashi等指出理想轉速由再生風熱容量與吸附劑熱容量平衡決定。
3.1 濃(nóng)縮比
轉輪(lún)通過吸附-脫附以獲得低流量的濃縮氣(qì)體(tǐ),因此濃縮比是轉輪性能的一個重要指標,定義為進氣流量與再生風流量的比值F,低濃縮比(bǐ)雖然可以保證高(gāo)去除效(xiào)率,但增加(jiā)再生風量的同時也增加了脫附能耗,而且濃縮(suō)氣體的(de)濃度亦隨著脫附風量(liàng)的增加而降低。當濃縮比從14減少(shǎo)至6時,甲苯的出口濃度僅從4.7mg/m3。降低到(dào)1.5 mg/m3,但(dàn)濃縮後的甲苯濃度從1345mg/m3降至576 mg/m3,如此低的濃(nóng)度不利於後續(xù)燃(rán)燒或(huò)泠凝單元處理。因此,在確保係統設定的去(qù)除率前提下,合理選擇濃縮比(bǐ)是至關重要(yào)的[6]。工程應(yīng)用上,濃縮比應兼(jiān)顧效率與能(néng)耗,對於(yú)高濃度廢(fèi)氣,可選擇低濃縮比(bǐ)以確保去除率;而對於低濃度廢氣,適當(dāng)選擇高濃縮比有利於係統整體能效比提高。
3.2轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速
吸附與脫附(fù)在(zài)轉輪運行周期中(zhōng)是(shì)同步進行的(de),兩者互為影響(xiǎng)並共同決定轉(zhuǎn)輪的去除效率,而轉速的大小意味著吸附(fù)和脫附(fù)時間長短。當(dāng)轉(zhuǎn)速低於(yú)理想轉速時(shí),相應的運(yùn)行周期變長,其脫附(fù)區的(de)再生充(chōng)分,但是其相對吸附能(néng)力λ箍著(zhe)轉(zhuǎn)速n的減小而減小,在(zài)溫度分布曲線(xiàn)上表(biǎo)現為吸附區的曲(qǔ)線下降明顯,這是由(yóu)吸附(fù)放熱少引起的(de),反映了吸附率的降低。而當轉速大於理想(xiǎng)轉速時,溫度曲線表現為隻有脫附區前段少部分能被加熱到再生溫度,因此理想轉速是脫附與吸附(fù)的理想平(píng)衡。因此,理想轉速本質上是(shì)吸附和脫附時間的控製(zhì),以實現轉輪去除率(lǜ)大。實際(jì)應用時,因受多因素影響(xiǎng),轉輪轉速為配合(hé)其他參(cān)數(shù)變化可控製在一區間值。
3.3 再生風溫度
吸附劑的解析再生(shēng)存在一個特征溫度(dù)(低清洗溫度),高於該溫度可以獲得更快的解析速率同時消耗更小的脫附風量。
3.4進(jìn)氣參數
1、 進氣濕度
實際(jì)工程中,有機廢氣一般都含有水分,部分相對(duì)濕度甚至(zhì)達到(dào)80%。而水分可能與汙染物形成吸附(fù)競爭,占據(jù)轉輪吸附空間而降低汙染物去除效率,因此抗濕性是衡量吸附性能的重要指標之一。
2 、進氣流速
在一定條件下,理想轉速與進氣流速成正比,當進氣流速提高時,轉速應(yīng)相應的提高,如(rú)果轉速未根據流速(sù)進行相(xiàng)應的提高,運行(háng)值低於理想轉速(sù)其相對吸附能力(lì)λ隨著轉速n的減小而減(jiǎn)小,在溫度分布曲線上表現為吸附區的曲(qǔ)線下降明顯,反(fǎn)映了吸附率的降低。因此對於高濃度有機廢氣,控製低(dī)進氣流速是十分必要的,或可相(xiàng)應的提高轉速。
四、轉輪吸附濃縮+催化燃燒的(de)關鍵點(diǎn)
吸附分離濃縮+燃燒分(fèn)解淨(jìng)化法的核心(xīn)技術(shù)是效率高吸附分離濃縮過程以及所采用的(de)具有蜂窩狀結構的吸附轉輪。
4.1 沸石(shí)型號選擇及性能研(yán)究
疏水性沸石轉輪的研製。需要把(bǎ)加工成波紋形和平板(bǎn)形陶瓷纖(xiān)維紙用無機粘合劑粘接(jiē)在一起後卷成具有蜂窩狀結構(gòu)的轉輪,並將疏水性分子篩塗敷在蜂窩狀通(tōng)道的表麵製成吸附(fù)轉輪,應用於工業廢氣中VOC的淨(jìng)化處(chù)理過程。
4.2 轉輪工藝參數及(jí)結構優化
濃縮比——轉輪(lún)通過吸附-脫附以獲得低流量(liàng)的濃縮(suō)氣體,因此濃縮比是轉輪性能的一個重(chóng)要指標,定(dìng)義為進氣流(liú)量與再生風流量的比值F。
轉輪轉(zhuǎn)速——吸附與脫附在轉(zhuǎn)輪運行周期中是同步進行的,兩(liǎng)者互為影響並共同決(jué)定轉輪的去除效率,而轉速的大小意味著吸附和脫附時間長短。
再生風溫度——吸附劑的解析再生存在一個特征溫度(低清洗溫度),高於該溫度可以獲得更快的解析速率(lǜ)同時消耗更小的脫附風量。
密封性不佳是轉輪應用上存在的竄風的問題(tí),結構的(de)密封是一個非常重要的控製點。
催化劑的選擇。性能良好的催化(huà)劑應滿足下列基本要求:
(1)具有優良的低溫活性,並適應較高空速,因其直接關係到裝置的建設費用和(hé)運行費用;
(2)熱穩定(dìng)性好(hǎo),在廢氣(qì)濃度過高(gāo)而產生大量反應熱的情況下,催化劑(jì)的溫度會急劇上升(shēng),此時催化(huà)劑應不發生顯著的物理化學變化;
(3)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和較小的壓力降。