廢氣治理及空氣凈化設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用
Equipment display
手機(jī)瀏覽
更方便
1,工藝流程及說(shuō)明
有機(jī)廢氣治理工程工藝流程主要包括三部分:有機(jī)廢氣吸附流程、活性炭脫附再生流程、電氣控制系統(tǒng),詳見(jiàn)工藝流程圖。生產(chǎn)車(chē)間有機(jī)廢氣由離心風(fēng)機(jī)經(jīng)過(guò)管道進(jìn)入有機(jī)廢氣凈化裝置。廢氣首先通過(guò)高效干式過(guò)濾器,去除廢氣中的塵雜,之后通過(guò)放置有蜂窩狀活性炭的活性炭吸附床,與蜂窩狀活性炭充分接觸,利用活性炭對(duì)有機(jī)物質(zhì)的強(qiáng)吸附性將氣體凈化實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。吸附床經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)達(dá)到吸附飽和,此時(shí)開(kāi)啟脫附再生系統(tǒng),對(duì)活性炭進(jìn)行脫附再生,脫附出來(lái)的氣體通過(guò)催化燃燒裝置燃燒生成二氧化碳、水和部分的熱量等無(wú)害氣體。
(注:本工藝流程根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況可為一吸一脫或多吸一脫,)
有機(jī)廢氣吸附流程:待處理的有機(jī)廢氣進(jìn)入活性炭吸附床,根據(jù)風(fēng)量的大小確定吸附床數(shù)量(可為一吸一脫或多吸一脫。),可通過(guò)閥門(mén)來(lái)切換,使氣體進(jìn)入不同的吸附床,該吸附床是交替工作的,氣體進(jìn)入吸附床后,氣體中的有機(jī)物質(zhì)被活性炭吸附而著附在活性炭的表面,從而使氣體得以?xún)艋瑑艋蟮臍怏w再通過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣。
電氣控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)中的風(fēng)機(jī)、預(yù)熱器、溫度、電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行控制。當(dāng)系統(tǒng)溫度達(dá)到預(yù)定的催化溫度時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)停止預(yù)熱器的加熱,當(dāng)溫度不夠時(shí),系統(tǒng)又重新啟動(dòng)預(yù)熱器,使催化溫度維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶划?dāng)催化床的溫度過(guò)高時(shí),開(kāi)啟補(bǔ)冷風(fēng)閥,向催化床系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)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(guò)高。此外,系統(tǒng)中還有防火閥,可有效地防止火焰回串。當(dāng)活性碳吸附床脫附時(shí)溫度過(guò)高時(shí),自動(dòng)啟用補(bǔ)冷風(fēng)機(jī)降低系統(tǒng)溫度,溫度超過(guò)報(bào)警值,自動(dòng)開(kāi)啟火災(zāi)應(yīng)急自動(dòng)噴淋系統(tǒng),確保系統(tǒng)安全,整個(gè)系統(tǒng)采用PLC自動(dòng)控制。
2,設(shè)備說(shuō)明
2.1吸附
去除塵雜后的廢氣,經(jīng)過(guò)合理的布風(fēng),使其均勻地通過(guò)固定吸附床內(nèi)的活性炭層的過(guò)流斷面,在一定的停留時(shí)間,由于活性炭表面與有機(jī)廢氣分子間相互引力的作用產(chǎn)生物理吸附(又稱(chēng)范德華吸附),其特點(diǎn)是①吸附質(zhì)(有機(jī)廢氣)和吸附劑(活性炭)相互不發(fā)生反應(yīng),②過(guò)程進(jìn)行較快,③吸附劑本身性質(zhì)在吸附過(guò)程中不變化,④吸附過(guò)程可逆;從而將廢氣中的有機(jī)成份吸附在活性炭的表面積,從而使廢氣得到凈化,凈化后的潔凈氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)及煙囪達(dá)標(biāo)排放;每套裝置設(shè)三臺(tái)吸附床,即廢氣從兩臺(tái)吸附床經(jīng)過(guò),另一臺(tái)處于脫附再生階段或備用階段,從而使吸附過(guò)程可連續(xù)進(jìn)行,不影響車(chē)間生產(chǎn)。
2.2脫附--催化燃燒
達(dá)到飽和狀態(tài)的吸附床應(yīng)停止吸附,通過(guò)閥門(mén)切換進(jìn)入脫附狀態(tài),過(guò)程如下:?jiǎn)?dòng)脫附風(fēng)機(jī)、開(kāi)啟相應(yīng)閥門(mén)和電加熱器,對(duì)催化床內(nèi)部的催化劑進(jìn)行預(yù)熱,同時(shí)產(chǎn)生一定量的熱空氣,當(dāng)床層溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)將熱空氣送入吸附床,活性炭受熱解吸出高濃度的有機(jī)氣體,經(jīng)脫附風(fēng)機(jī)引入催化燃燒床,在貴金屬催化劑的作用下于一個(gè)較低的溫度進(jìn)行無(wú)焰催化燃燒,將有機(jī)成分轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、無(wú)害的CO2 和H2O,同時(shí)釋放出大量的熱量,可維持催化燃燒所需的起燃溫度,使廢氣燃燒過(guò)程基本不需外加的能耗(電能),并將部分熱量回用于吸附床內(nèi)活性炭的解吸再生,從而大大降低了能耗。
當(dāng)燃燒廢氣濃度較高、反應(yīng)溫度較高時(shí),混流風(fēng)機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟,補(bǔ)充新鮮的冷空氣以降低溫度、確保催化燃燒床安全、高效運(yùn)行
高端催化劑簡(jiǎn)介
催化劑在整個(gè)催化燃燒中是核心技術(shù),采用第三代r-Al2O3蜂窩狀貴金屬催化劑。具有空速大,達(dá)到10000~40000h-1(空速是指單位體積內(nèi)(m3)處理有機(jī)廢氣的最大能力。在同等條件下,空速指標(biāo)越大說(shuō)明催化劑性能越強(qiáng))。第三代r-Al2O3蜂窩狀貴金屬催化劑阻力較小,其值在100Pa左右。第三代r-Al2O3蜂窩狀貴金屬催化劑運(yùn)用新技術(shù)新工藝,使催化劑表面貴金屬顆粒達(dá)到2~10nm,從而催化劑懸鍵增多,催化劑表面物理及化學(xué)吸附能力增大,體現(xiàn)催化劑活性活躍,催化劑啟燃溫度在較低情況下同樣達(dá)到優(yōu)良的催化效果。
綜合催化劑上述三大要素,第三代r-Al2O3蜂窩狀貴金屬催化劑啟燃溫度,一般在120℃~250℃。催化燃燒溫度控制在250℃~450℃,其催化凈化率穩(wěn)定在96%~99%。從而保證催化裝置的先進(jìn)性、穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
傳統(tǒng)顆粒狀催化劑,由于催化室內(nèi)為堆積放置,因此,空間縫隙較小,所以,阻力變大,一般在500~800Pa。
由于傳統(tǒng)顆粒狀催化劑,阻力在500~800Pa,再加上凈化系統(tǒng)阻力,一般選用高壓耐高溫風(fēng)機(jī),從而產(chǎn)生風(fēng)機(jī)噪聲在90dB以上,造成噪聲二次污染。另外,耐高溫風(fēng)機(jī)不宜采用隔音房,不然會(huì)影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。而蜂窩狀催化劑,屬于通孔型,其阻力在100Pa左右,加上凈化系統(tǒng)阻力,可選用中壓耐高溫風(fēng)機(jī),其噪音<85dB,符合環(huán)保要求,不產(chǎn)生噪聲污染現(xiàn)象。主要的是凈化系統(tǒng)暢通,避免了安全隱患。
序號(hào) |
功 能 介 紹 |
1 |
能夠控制有機(jī)廢氣凈化裝置 |
2 |
能夠處理各閥門(mén)的開(kāi)關(guān)定位問(wèn)題 |
3 |
能夠在人機(jī)界面有運(yùn)行狀態(tài)的顯示 |
4 |
能夠在人機(jī)界面上操作控制 |
5 |
具備在人機(jī)界面上進(jìn)行參數(shù)修改功能 |
6 |
具備故障報(bào)警功能 |
7 |
具備手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作功能選項(xiàng) |
8 |
手動(dòng)操作狀態(tài)時(shí)不可進(jìn)行自動(dòng)操作 |
9 |
自動(dòng)操作狀態(tài)時(shí)不可進(jìn)行手動(dòng)操作 |
10 |
具備定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能 |
11 |
對(duì)溫度的控制應(yīng)具備自整定調(diào)諧功能,具備超溫報(bào)警功能 |
12 |
發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能夠自我判斷并有相應(yīng)的故障保護(hù)措施 |
13 |
具備關(guān)鍵數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)可下載功能 |
14 |
自動(dòng)運(yùn)行時(shí)能夠做到無(wú)人值守操作 |
15 |
手動(dòng)操作時(shí),可對(duì)單體設(shè)備進(jìn)行單車(chē)試機(jī)調(diào)試 |
16 |
具備密碼保護(hù)功能,非操作人員不能進(jìn)行操作 |
17 |
具備誤操作自動(dòng)保護(hù)功能 |
2.3電氣控制
該套活性炭吸附+熱風(fēng)脫附濃縮+催化燃燒系統(tǒng)與機(jī)庫(kù)內(nèi)送、排風(fēng)系統(tǒng)上聯(lián)動(dòng)控制,且采取全自動(dòng)化控制系統(tǒng),自控系統(tǒng)還備有手動(dòng)操作模式,兩種模式可進(jìn)行自由切換。全自動(dòng)化控制采用PLC編程邏輯控制,配套電動(dòng)無(wú)極限位調(diào)節(jié)閥、觸摸屏等,主要特點(diǎn)有:
(1)實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程全自動(dòng),大大降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度;
(2)實(shí)現(xiàn)處理設(shè)施的自動(dòng)、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行;
(3)采用觸摸屏使控制系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面和重要工作參數(shù)的實(shí)時(shí)記錄和儲(chǔ)存功能;
(4)采用PLC控制方式,便于調(diào)整設(shè)施的工作參數(shù);
(5)PLC和觸摸屏均采用國(guó)內(nèi)外知名品牌,同時(shí)系統(tǒng)配套精度很高的無(wú)極限位調(diào)節(jié)閥。
2.4系統(tǒng)特點(diǎn)及安全措施
2.5系統(tǒng)特點(diǎn)
(1)本案工藝技術(shù)為工藝先進(jìn),設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定,故障率低,維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)便,運(yùn)行費(fèi)用低。
(2)單套設(shè)施處理風(fēng)量大,大大降低了設(shè)施的投資成本、運(yùn)行費(fèi)用和占地面積。
(3)所有設(shè)備均為按戶(hù)外型要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作,防風(fēng)、防雨、防凍。
(4)注重安全使用性能,在設(shè)計(jì)中采取多重安全設(shè)施,杜絕發(fā)生安全事故;加熱器采用電加熱管,安全、高效。
(5)脫附—催化燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)精巧,熱風(fēng)復(fù)式循環(huán)蓄熱系統(tǒng),熱效率高,能量損失少,實(shí)現(xiàn)了脫附吸熱與燃燒放熱的熱平衡,即燃燒過(guò)程不耗用外加電能,能耗特別低。
(6)催化燃燒效率高、凈化徹底。采用新型蜂窩載體+貴金屬催化劑,使起燃溫度低、燃燒徹底、安全無(wú)焰燃燒,產(chǎn)物無(wú)毒、無(wú)害;催化劑使用壽命長(zhǎng),廢棄物可回收利用。
(7)吸附床具有炭層多,分布均勻、穩(wěn)定、氣流壓降小,吸附性能好的優(yōu)異性能。
2.6安全措施
根據(jù)本項(xiàng)目廢氣特點(diǎn),我司采用“干式過(guò)濾器—活性炭吸附—催化再生”凈化工藝,選用熱風(fēng)脫附方式。PLC自控程序通過(guò)實(shí)時(shí)采集的溫度信號(hào),自動(dòng)調(diào)整各無(wú)極限位閥門(mén)的開(kāi)度,通過(guò)變溫、變流量再生控制方式調(diào)控脫附系統(tǒng)的排熱量和補(bǔ)充新鮮空氣量,嚴(yán)格保證設(shè)施在安全的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,有機(jī)廢氣凈化裝置具有以下安全防范措施:
(1) 采用變溫、變流量再生控制方式,嚴(yán)格保證設(shè)施在安全的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行;
(2)燃燒方式為催化燃燒,屬低溫?zé)o焰燃燒,無(wú)明火產(chǎn)生;
(3)嚴(yán)格控制系統(tǒng)中 “VOC” 氣體的濃度低于其爆炸下限1/4;
(4)在催化燃燒床的進(jìn)氣管路設(shè)置濾塵阻火器;
(5)全系統(tǒng)設(shè)備和風(fēng)管均良好接地,以消除靜電;
(6)催化和吸附裝置均有溫度報(bào)警系統(tǒng)并配有旁通,新空氣風(fēng)管以便“飛溫”時(shí)引入空氣;
(7)系統(tǒng)保溫性能好,采用質(zhì)輕的硅酸鋁耐火纖維材料保溫;
(8)多重安全預(yù)警系統(tǒng):非穩(wěn)態(tài)控制、溫度預(yù)警、停機(jī)警報(bào)及故障應(yīng)急處置措施等。