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    廢氣處理
廢氣處理介紹

①旋流噴淋塔 

      噴淋塔主要作用是利用噴淋水流去除噴漆房廢氣中的粉塵顆粒,為后續VOCS處理的前端處理。 
廢氣由風管引入凈化塔,經過填料層,廢氣與氫氧化鈉吸收液進行氣液兩相充分接觸吸收中和反應,酸霧廢氣經過凈化后,再經除霧板脫水除霧后由風機排入大氣。吸收液在塔底經水泵增壓后在塔頂噴淋而下,最后回流至塔底循環使用。凈化后的酸霧廢氣達到廣東省地方排放標準的排放要求,低于國家排放標準。噴淋塔內填料層作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。填料塔底部裝有填料支承板,填料以亂堆方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動。噴淋塔噴淋液從塔頂經液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經氣體分布裝置分布后,與液體呈逆流連續通過填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進行傳質。 當液體沿填料層向下流動時,有時會出現壁流現象,壁流效應造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質效率下降。因此,噴淋塔內的填料層分為兩段,中間設置再分布裝置,經重新分布后噴淋到下層填料上。 

②干式過濾器 
      過濾材料選用目前凈化效率最高的玻璃纖維網,這種干式過濾材料是根據污染物凈化的特點專業開發出來的,它由玻璃纖維多層復合而成,密度隨著厚度逐漸增大,后面用一層不同材質起支撐作用,具有高效、容量大、運行費用低、阻燃等特點。為了保證凈化的高效率,保證排放氣體符合國家排放標準,過濾器采用二級過濾的辦法,在第一級過濾的基礎上再進行第二級過濾,而且第二級過濾材料更均勻,密度更高,孔徑更細,二級過濾后漆霧的凈化率可達到95%以上。 


干式過濾器器結構圖


③活性炭吸附 

     該活性炭吸附裝置主要由活性炭層和承托層組成。活性炭具有發達的空隙,比表面積大,具有很高的吸附能力。正是由于活性炭的這種特性,它在水的深度處理中被廣泛應用,如生活給水,污水后段的(凈水)深度處理等。 
活性炭吸附塔  
含塵氣體由風機提供動力,正壓或負壓進入塔體,由于活性炭固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學健力,因此當此固體表面與氣體接觸時,就能吸引氣體分子,使其濃聚并保持在固體表面,污染物質從而被吸附,廢氣經過濾器后,進入設備排塵系統,凈化氣體高空達標排放。 
1.吸附效率高,吸附容量大,適用面廣 
2.維護方便,無技術要求 
3.比表面積大,良好的選擇性吸附 
4.活性炭具有來源廣泛價格低廉等特點 
5. 吸附效率高,能力強 
6. 操作簡易、安全 
活性炭吸附塔  
活性炭使用一段時間后,吸附了大量的吸附質,逐步趨向飽和,喪失了工作能力,嚴重時將穿透濾層,因此應進行活性炭的再生或更換。 
有 

④光氧催化 


光廢氣凈化、光氧催化: 
      光催化氧化是在外界可見光的作用下發生催化作用,以半導體及空氣為催化劑,以光為能量,將有機物降解為CO2和H2O及其它無毒無害成份。本公司利用人工紫外線光波作為能源,配合經我公司特殊處理后活性最強、反應效率最高的納米TiO2催化劑,廢臭氣體經過處理后可達到凈化的更理想的效果。 

     在半導體光催化氧化反應中,通過紫外光照射在納米TiO2催化劑上,納米TiO2催化劑吸收光能產生電子躍進和空穴躍進,經過進一步的結合產生電子-空穴對,與廢氣表面吸附的水分(H2O)和氧氣(O2)反應生成氧化性很活波的羥基自由基和超氧離子自由基能夠把各種有機廢氣如烴類、醛類、酚類、醇類、硫醇 類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOC類有機物及無機物在光催化氧化的作用下還原成二氧化碳(CO2)、水(H2O)以及其它無毒無害物質,經 過凈化之后的廢氣分子被活化降解,臭味也同時消失了,起到了廢氣凈化的作用,同時對管道內滋生的細菌病毒都可以有效的去除,由于在光催化氧化反應過程中無任何添加劑,所以不會產生二次污染,運行成本方面只是用到電能,無需經常更換配件,對于企業來的使用上是相當的節能環保。 

⑤活性炭吸附-催化燃燒法 
1:目前,有機廢氣處理主要有以下幾種方法: 
      吸收法:一般采用物理吸收,即將廢氣引入吸收液進行凈化,待吸收液飽和后經加熱、解析、冷凝回收;本法適用于大氣量、低溫度、低濃度的廢氣,但需要配置加熱解析回收裝置,設備體積大、投資高。 
      直接燃燒法:利用燃氣或者燃油等輔助燃料燃燒,將混合氣體加熱,使有害物質在高溫作用下分解為無害物質;本法工藝簡單、投資小,適用于高濃度、小風量的廢氣,但對安全技術、操作要求高。 
      催化燃燒:把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節能、凈化率高、操作方便、占地面積、設備投資較大,適用于高溫或高濃度有機廢氣。 
      吸附法:有機廢氣經活性炭吸附,可達90%以上的凈化率,設備簡單、投資小,但活性炭更換頻繁,增加了裝卸、運輸、更換等工作程序,導致運行費用增加。 
       吸附-催化燃燒法:此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優點,采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附,在接近飽和后引入熱空氣進行脫附、解析,脫附后廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒,將其徹底凈化,熱氣體在系統中循環使用,大大降低能耗。本法具有運行穩定可靠、運行成本低、維修方便等優點,適用于大風量、低濃度的廢氣治理。 

2.活性炭吸附-脫附催化燃燒裝置 
      活性炭吸附處理有機廢氣是利用活性炭微孔能吸收有機性物質的特性,把大風量低濃度有機性廢氣中的有機溶劑吸附到活性炭中并濃縮,經吸附凈化后的氣體達標直接排空。其實質是一個物理的吸附濃縮的過程。并沒有把有機溶劑處理掉。  
      催化燃燒脫附是利用催化燃燒分解有機廢氣后產生的熱空氣加熱活性炭中被吸附的有機溶劑,使之達到溶劑的沸點,使有機溶劑從活性炭中脫附出來,并把經濃縮后的高濃度廢氣引入到催化燃燒裝置中。在催化劑的作用下,有機性物質在250℃-350℃的催化起燃溫度下被氧化分解為水和二氣化碳排入大氣。  
      由于此反應是一個化學反應過程,并非明火的燃燒,因此安全可靠,且能徹底解決脫附時的二次污染。  
      活性炭吸附—催化燃燒脫附把兩者的優點有機地結合起來。即先利用活性炭進行吸附濃縮,當活性炭吸附達到飽和時,利用電加熱啟動催化燃燒設備,并利用熱空氣加熱活性炭吸附床,當催化燃燒反應床加熱到250℃-350℃,活性炭吸附床局部達到60~150℃時,從吸附床解吸出來的高濃度廢氣就可以在催化反應床中進行氧化反應。反應后的高溫氣體經換熱器的換熱,換熱后的氣體一部分回用送入活性炭吸附床進行脫附,另一部分排入大氣。脫附出來的廢氣經換熱器換熱后溫度迅速提高,降低了催化燃燒的啟動電功率,從而使催化燃燒裝置及脫附過程達到小功率運行。 
催化燃燒裝置 
1、結構原理說明 
催化燃燒法:它是利用催化劑做中間體,使有機氣體在較低的溫度下,變成無害的水和二氧化碳氣體,即: 


將烘干室的有機氣體源通過引風機作用送入凈化裝置,首先通過除塵阻火器系統,然后進入換熱器,再送入到加熱室,通過加熱裝置,使氣體達到燃燒反應溫度,再通過催化床的作用,使有機氣體分解成二氧化碳和水,再進入換熱器與低溫氣體進行熱交換,使進入的氣體溫度升高達到反應溫度。如達不到反應溫度,這樣加熱系統就可以通過自控系統實現補償加熱,使它完全燃燒,這樣節省了能源,廢氣有效去除率達到97%以上,符合國家排放標準。 
本裝置由主機、引風機及電控柜組成,凈化裝置主機由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火阻塵器和防爆裝置等組成,阻火除塵器位于進氣管道上,防爆裝置設在主機的頂部,其工藝流程示意圖如下:

 


直排口    廢氣源應有留有直接排放管路,用閥門控制,必要時使廢氣直接排空(如:凈化裝置檢修時)。 
阻火器    由特制的多層金屬網組成,可阻止火焰通過,過濾掉氣體中較大的顆粒(污物),是本凈化裝置的安全裝置之一。 
換熱器    板式換熱結構,它的作用是利用催化反應放出的熱量,加熱進口廢氣,提高熱能利用率,減少加熱電能。 
預熱室    由燃燒器加熱交換器預熱后的廢氣,提高進氣溫度達到催化反應條件。 
熱電阻    采用不銹鋼保護管測量進氣加熱溫度及凈化溫度。 
催化床    由多層蜂窩狀催化劑組成,為本裝置的核心。 
防爆器    為膜片泄壓方式,當設備運行出現異常時,可及時裂開泄壓,防止意外事故發生。 
風  機    采用后引風式,使本裝置在負壓下工作。 
閥  門    控制調節氣體流量大小。 
3、設備特點 
本凈化裝置的特點: 
l  用貴金屬鈀、鉑鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑,凈化效率高達97%以上,催化劑使用壽命長,且可以再生,氣流通暢,阻力小。 
l  安全設施完備:設有阻火除塵器、泄壓口、超溫報警等保護設施。 
l  耗用功率:工始工作時,預熱15~30分鐘全功率加熱,正常工作時只消耗風機功率即可。當廢氣濃度較低時,自動間歇補償加熱。 
l  操作方便:設備工作時,實現自動控制。 
l  占地面積小,使用壽命長。 

4:廢氣處理工藝流程圖 


廢氣處理工藝流程圖: 


5:工藝流程說明 
本有機廢氣治理工程主要包括:廢氣收集系統、處理系統。收集系統:主要采用原有收集風管;處理工藝流程主要包括四部分:水霧去除段、吸附氣體流程、脫附氣體流程、控制系統,詳見上圖的工藝流程圖。 
①  廢氣收集系統:由原收集風管排至廢氣處理裝置進行處理。 
②  水霧去除段:由于原廢氣經過水幕洗滌,收集的廢氣會帶有一部分水霧,用干式過濾器來除去氣體中的水霧。水霧經處理后去除效率在99%以上。 
③  吸附氣體流程:經過預處理后的廢氣進入活性炭吸附床,吸附床共有五個(四個吸附,一個脫附),可通過氣動閥門來切換,使氣體進入不同的吸附床,該吸附床是交替工作的,氣體進入吸附床后,氣體中的有機物質被活性炭吸附而著附在活性炭的表面,從而使氣體得以凈化,凈化后的達標氣體再通過風機排向大氣。 
④  脫附氣體流程:當吸附床吸附飽和后,可啟動脫附風機對該吸附床脫附,脫附氣體首先經過催化床中的換熱器,然后進入催化床中的預熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度提高到300℃左右,再通過催化劑,有機物質在催化劑的作用下無焰燃燒,被分解為CO2和H2O,同時放出大量的熱,氣體溫度進一部提高,該高溫氣體再次通過換熱器,與進來的低溫廢氣換熱,回收一部分熱量。從換熱器出來的氣體分兩部分:一部分直接排空;另一部分進入吸附床對活性炭進行脫附。當脫附溫度過高時可啟動補冷風機進行補冷,使脫附氣體溫度穩定在一個合適的范圍內。活性炭吸附床內溫度超過報警值,自動啟動火災應急自動噴淋系統。 
⑤  控制系統:控制系統對系統中的風機、預熱器、溫度、壓力、氣、電動閥門等進行全自動控制。當系統溫度達到設定的催化溫度時,系統自動停止預熱器的加熱,當溫度不夠時,系統又重新啟動預熱器,使催化溫度維持在一個合適的范圍;當催化床的溫度過高時,開啟補冷風閥,向催化床系統內補充新鮮空氣,可有效地控制催化床的溫度,防止催化床的溫度過高。此外,系統中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當活性碳吸附床脫附時溫度過高時,自動啟用補冷風機降低系統溫度。吸附床溫度超過報警值,自動開啟火災應急自動噴淋系統,確保系統安全。: 

6:處理設備的設計 
項目廢氣處理采用干式過濾器+活性炭吸附-脫附催化燃燒組合工藝,主體處理設備包括干式過濾器、活性炭吸附床、催化床和控制系統等幾個部分。各部分的主要技術參數如下:

干式過濾器的主要技術參數

序號
名稱
單位
數值
1
型 號
                    DE-6000
2
單臺處理風量
m3/h
40000
3
空塔速度
 m/s
1.1
4
水霧去除效率
%
≥99
5
設備阻力
Pa
≤500
6
外型尺寸
mm
 
7
數量
2
8
設備材質
 


說明:吸附床外殼采用鍍鋅鋼板接制作,吸附材料采用蜂窩活性炭,并設置火災噴淋系統。 
五臺共用一套催化燃燒床,脫附風量為2000m3/h,按以上風量設計催化床,其設備的主要技術參數為:


催化床的主要技術參數

序號
名稱
單位
數值
1
型 號
            HC-II-200
2
處理氣體種類
三苯、酮、酯、醇、醛、烷等各種有機廢氣
3
處理風量
m3/h
2000
4
催化溫度
≥350
5
凈化效率
%
≥97
6
加熱功率
kW
75
7
設備阻力
Pa
≤1800
8
外型尺寸
mm
(具體以實際尺寸為準)
9
數量
1

說明:催化床外殼采用碳鋼接制作,保溫材料采用硅酸鋁耐火纖維,換熱器采用SUS304。: 
7: 控制系統的設計 
采用“廢氣收集系統+干式過濾器+活性炭吸附-脫附催化燃燒”組合工藝治理有機廢氣,對吸附和脫附進行分別控制: 
吸附過程,只控制吸附風機,實現風機的開啟、停止即可。對脫附采用半自動控制,主要由溫度來實現整個脫附過程的閥門和加熱器的功能。以時間參數來實現脫附風機和脫附時間的控制,控制系統具有以下幾個特點: 
1).運行時具有連鎖功能; 
2).運行時出現的異常情況可報警及自動停機; 
3).根據工藝要求改變控制參數如:脫附周期; 
4).控制系統操作簡單,對工藝參數方便調節;

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