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如果催化燃燒起始溫度為250℃,那么廢氣催化氧化后的溫度為350℃,則對應(yīng)廢氣初始濃度約為3130mg/m3時可維持系統(tǒng)熱量平衡而不用額外能源。若廢氣濃度進(jìn)一步升高到25%LEL,廢氣氧化后溫度可達(dá)587℃,此時催化劑易流失且設(shè)備材質(zhì)要求耐熱鋼,因此除非在催化劑層間安裝換熱管系統(tǒng)及時移走熱量,否則CO處理廢氣蕞佳濃度為3130~9390mg/m3。燃燒后的尾氣一部分排入大氣,大部分被送往吸附床,用于活性炭再生。
廢氣如果進(jìn)口濃度過高,可進(jìn)風(fēng)稀析,稀析閥與氧化氣溫度連鎖;廢氣進(jìn)口濃度如果為2130~3130mg/m3,可用電或燃?xì)馓嵘龔U氣進(jìn)催化劑層的溫度達(dá)到催化起燃溫度250℃;廢氣進(jìn)口濃度如果<2130mg/m3,可吸附濃縮后再用CO處理脫附出的濃縮氣;參數(shù)設(shè)定狀態(tài),此狀態(tài)為催化燃燒設(shè)備工作之前做好數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備,可根據(jù)需要分別設(shè)定點火溫度和變頻器頻率,控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量。如果廢氣初始溫度較高,比如很多烘箱廢氣有80℃,此時CO能處理的廢氣濃度可以相應(yīng)降低到1560mg/m3。
同樣以RTO處理20℃的廢氣為例,由于RTO的燃燒爐內(nèi)要有一個長明火點燃廢氣,而1.672×106kJ的燃燒器長明火消耗約5m3/h的提供部分熱源,因此系統(tǒng)維持熱量平衡的廢氣進(jìn)口濃度蕞低可以到1700~2000mg/m3。如果RTO裝置設(shè)計從燃燒室引出部分高溫氣體另行降溫后回到燃燒室以避免燃燒溫度>1000℃的工藝,則可以提高RTO處理廢氣的蕞高濃度到25%LEL。對于設(shè)計單位來說,怎樣為客戶提供一套既可靠又經(jīng)濟(jì)的處理設(shè)備才是關(guān)鍵。
和光催化燃燒系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備,反應(yīng)空速通常指體積空速(GHSV),它反映了催化劑的處理能力:反應(yīng)空速指的是處理的氣體量的催化劑在條件下單位時間內(nèi)單位體積,單位是立方米/ (m3催化劑?h),可以簡化為h。
廢氣處理設(shè)備中催化劑的性能與的含量、粒徑和分散度有關(guān)。在理想狀態(tài)下,高度分散。在這種情況下,以非常小的顆粒(幾納米)的載體存在,被蕞大限度的利用。此時,催化劑的處理能力與的含量呈正相關(guān)。
催化燃燒設(shè)備處理的催化分解法已經(jīng)成為凈化高濃度有機(jī)廢氣的有效方法,特別適合治理噴涂行業(yè)、油墨印刷行業(yè)在烘干過程中排出的高濃度有機(jī)廢氣。因烘干排出廢氣溫度和有機(jī)物濃度都較高,對分解和熱量回收有利,減少了設(shè)備投資和運轉(zhuǎn)費用。
催化燃燒設(shè)備適合處理高溫、高濃度、連續(xù)性產(chǎn)生的有機(jī)有機(jī)廢氣,而且不會產(chǎn)生二次污染,設(shè)備投資和運行費用低。催化低溫分解,預(yù)熱時間段,能耗低,催化劑使用壽命長,凈化率高達(dá)975以上。在運行過程中可實現(xiàn)全自動化控制,設(shè)備運行穩(wěn)定,檢修系統(tǒng)配備完善,操作維修非常方便。選擇工藝時,除了考慮技術(shù)的適用范圍,投資成本、運行費用和系統(tǒng)的穩(wěn)定性也很重要。
催化燃燒裝置工藝流程說明:
1)活性炭脫附階段
當(dāng)吸附床吸附飽滿后,切換脫附風(fēng)閥和吸附風(fēng)閥,發(fā)起脫附風(fēng)機(jī)對該吸附床脫附。脫附新鮮空氣首要通過新風(fēng)進(jìn)口的換熱器和電加熱室進(jìn)行加熱,將新空氣加熱到120℃左右進(jìn)入活性炭床,炭床受熱后,活性炭吸附的溶劑蒸騰出來。
2)催化燃燒階段
溶劑經(jīng)風(fēng)機(jī)送入到催化燃燒室前的換熱器,然后進(jìn)入催化燃燒室中的預(yù)熱器,在電加熱器的作用下,使氣體溫度前進(jìn)到250-300℃左右,再進(jìn)入催化燃燒床,有機(jī)物質(zhì)在催化劑的作用下無焰燃燒,被分解為CO2和H2O,一同放出許多的熱,氣體溫度進(jìn)一部前進(jìn),該高溫氣體再次通過換熱器預(yù)熱未經(jīng)處理的有機(jī)氣體,收回一部分熱量。從換熱器出來的氣體再通過新風(fēng)進(jìn)口的換熱器對脫附新鮮空氣進(jìn)行加熱,通過換熱后的氣體通過煙囪引高排放。有機(jī)廢氣收集后經(jīng)過濾器進(jìn)入n-1個單元吸附,凈化后的氣體排入大氣。