大气量VOCs废气治理技术——吸附+催化燃烧技术

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大气量VOCs废气治理技术——吸附+催化燃烧技术


源和小编今天为您介绍大气量VOCs废气处理的技术,活性炭吸附+催化燃烧技术是两者的优点有效地结合起来。即先利用活性炭进行吸附浓缩,当活性炭吸附达到饱和时,利用电加热启动催化燃烧设备,并利用热空气局部加热活性炭吸附床,当催化燃烧反应床加热到~250℃,活性炭吸附床局部达到 60~110℃时,从吸附床解吸出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。反应后的高温气体经换热器的换热,换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附,另一部分排入大气。脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高了。这样能使催化燃烧装置及脱附达到小功率或无功率运行。

活性炭塔

对于大气量的VOCs废气处理,以活性炭纤维为吸附剂的吸附法与催化燃烧法结合起来,可充分发挥这两种工艺的突出优点。避免并弥补了各自的缺点和不足。其特点是将吸附和催化燃烧设备组合在一起形成净化系统,工艺流程见下图。


有机废气吸附燃烧装置示意图

1.预滤器;2.吸附床;3.催化燃烧设备;4.四通阀;5.阻火器;6.温度缓冲器;7.排风机;8.脱附风机;9.补冷风机

催化燃烧设备

排放的VOCs废气处理先通过吸附床,此气体中的有机物被吸附剂吸附后排出净化了的气体。吸附床一般配置2台以上,轮流使用,当1台吸附床吸附的有机物达到规定的吸附量时,换到另1台吸附床进行吸附净化操作,同时对前面1台吸附床进行脱附再生。脱附是在脱附风机的驱动下,使吸附床与催化燃烧设备成为1个循环系统。先由催化燃烧设备送出热气流引入待脱附的吸附床,使吸附的有机物脱附,再引入催化燃烧设备,在催化燃烧室进行催化氧化,以消除气流中的有机物。有机物催化燃烧后释放出的热量足以维持催化剂床层所要求的温度,保证有机物高效净化。由尾气放出的热气流大部分用于吸附床吸附剂的脱附再生,达到余热的利用。通过控制,可使脱附后气流中的有机物浓度较吸附操作前提高10倍以上,气体流量仅为总排风量的1/20-1/10。通过两种净化工艺设备的组合,使大气量、低浓度的VOCs废气排放变为小风量、中高浓度的有机废气净化处理,同时有效利用了有机物在催化燃烧时产生的热能,运行费用较低。

催化燃烧设备

固定床吸附浓缩+催化燃烧技术存在的一些明显缺陷:

1)主要采用活性炭材料(蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性碳纤维)作为吸附剂,而活性炭材料在采用热气流再生时的安全性较差,当再生热气流的温度达到100℃以上时,吸附床容易着火。

2)采用热气流吹扫再生活性炭,因为再生温度低,当脱附周期完成后部分高沸点化合物不能彻底脱附,会在活性炭床层中积累而使其吸附能力下降。由于存在安全性问题,通常的再生温度不能超过120℃。因此对于沸点高于120℃的有机物,如三甲苯等则不能利用该工艺进行净化。

3)通常活性炭具有很强的吸水能力,当废气湿度较高(超过60%)时,对有机物的净化能力将会迅速下降,在处理高湿度的废气时床层的净化效率较低。

鉴于以上存在的问题,在吸附浓缩工艺中,国外主要采用疏水型蜂窝分子筛(蜂窝沸石)作为吸附剂,移动式的沸石转轮作为吸附装置。与“固定床吸附浓缩+催化燃烧装置”相比,具有一些明显的优势:

1)采用沸石作为吸附剂,安全性能好,采用热气流再生时不易发生着火现象;

2)采用沸石作为吸附剂,再生温度可以提高,适用于从低沸点到高沸点各种VOCs的净化;

3)设备阻力低,运行成本低;

4)吸附后尾气中有机污染物的浓度低。


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