关于大风量低浓度的有机废气的处理工艺

关于大风量低浓度的有机废气的处理工艺

在集装箱制造行业中漆房和烘房等车间；印刷行业中印刷，涂布等车间；电子制造行业中焊接，烘干等工艺；及其他行业产品的生产过程中，由于有机溶剂的挥发产生大量的有机废气，需净化达标后才可排放。其特点往往是，车间废气风量大20000m/h---180000m/h，但是浓度相对较低200mg/m--800mg/m场

一般有机废气的治理的方法有吸收法，吸附法，直接燃烧法，催化燃烧法，冷凝回收法等等。但是对于大风量，低浓度的有机废气，以上各法均有弊端。

吸收法。本法适合于温度低、中高浓度的废气。寻找性价比高的，高效的低挥发性吸收液也比较难，同时还存在二次污染，净化效果也不理想。

活性碳直接吸附。净化效果好，但是运营成本会很高，因为要求经常更换活性炭以保证净化效果，并且换碳过程中造成二次污染。

直接燃烧。适合高浓度、小风量废气治理。不容易控制和掌握，对运行技术要求高。对大风量低浓度的废气治理，能耗非常大，运行成本高。

催化燃烧。适合高温或高浓度的有机废气治理，国内技术成熟，使用经验广泛。节约能源；净化率高，工艺简单，操作方便，安全性好。但是不适用于低浓度的废气治理。

冷凝回收。对于成份相对单一，浓度高的有机废气，还是有很大的优势，回收利用价值也很高，能创造具大回收效益。

现在普遍用的方法是：吸附---催化燃烧法。此方法结合了直接吸附法和催化燃烧法各自的优点，避免了弊端，适用于大风量低浓度的有机废气治理，运行成本低，技术实用，成熟。

工艺原理：

用活性炭对有机废气进行吸附，吸附接近饱和后引入热空气对热活性炭进行脱附再生。利用热空气解析出的有机废气引入催化燃烧床进行无焰燃烧净化处理，处理后的洁净气体达标排放。热气体可通过热交换再做为脱附热风在系统中循环使用。

具体工艺流程说明

(1)预处理

因废气中含有大量漆雾及一定量的尘杂，若未经去除直接进入吸附装置，极易造成吸附材料的微孔堵塞，严重影响吸附效果、增加系统阻力、影响通风效果甚至给系统造成安全隐患。预处理过程去除了废气中的细微粉尘、杂物或粘性漆雾等，保障活性炭无堵塞，使吸附过程正常运行。

(2)吸附

经预处理的废气进入到吸附阶段，用活性炭将废气中的有机成份吸附在内部微孔结构中，净化后的洁净气体通过烟囱达标排放。每套装置设二至四台吸附装置，即一台吸附装置处于脱附再生阶段或备用阶段外，其它吸附装置处

于吸附阶段，吸附脱附循环连续进行，从而使净化系统可连续运行，可配合业主生产。

(3)脱附-催化燃烧

达到饱和状态的吸附装置停止吸附，进入脱附状态，此进启动催化燃烧床预热系统对催化剂进行预热，同时产生一定量的热空气，当床层温度达到设定值时将热空气送入吸附装置，活性炭受热解析出高浓度的有机气体，由风机引入催化燃烧床，在贵金属催化剂的作用下于一个较低的温度下进行无焰催化燃烧，将有机成分转化为无毒、无害的CO2 和H2O，同时释放出大量的热量，可维持催化燃烧所需的起燃温度，使废气燃烧过程基本不需外加的能耗（电能），并将部分热量回用于吸附装置内活性炭的解析再生，从而大大降低了能耗。

工艺改进：

1.在吸附材料上选用新型吸附材料--蜂窝状活性炭。其特点是空气动力学性突出流速在1.5-2m/t，使得吸附脱速率快脱附解析完全，财生吸附率衰减慢，孔壁薄阻力较小，较高的强度，比表面积大，吸附能力强，成本相对低廉，使用寿命长。

2.催化剂选用高活性贵金属催化剂。

3.采用吸附，脱附浓缩的工艺。将原本风量大，溶度低的有机废气浓缩后，变成高浓度的有机废气再进行催化燃烧，大大的降低了直接催化燃烧的能耗。燃烧效率高，净化彻底。

5.吸附脱附系统独立，实现脱附吸热与燃烧放热的平恒。

4. 利用催化燃烧余热回用系统，将催化燃烧时产生的热量根据业主的具体需求回收利用，如回用在给烘房提供热量。达到真正意义上的“节能减排”循环经济目的。

大风量低浓度有机废气净化技术

1、废气净化技术

主要来自汽车、家具、印刷、家电、电子、五金塑胶等行业在喷漆生产过程中排放的污染物。废气的排放随生产行业、工况条件的不同，其成分、浓度也各不相同，因此对其治理技术的选用取决于各行业有机污染物的性质、浓度、净化要求及经济性等因素。对VOCs有机废气的常规处理方法有吸收法、吸附法、燃烧法、生物法等，而对于大风量（≥20000m3/h）、低浓度（≤1000mg/m3）且排放稳定的有机废气来说，目前国外最成熟、最彻底的治理技术是：预处理+活性炭吸附净化结合催化燃烧脱附再生工艺。

净化工艺：先将原始废气中的漆雾颗粒物通过湿式+干式一体化预处理设备将其去除，然后将有机废气通过吸附剂（活性炭或分子筛等）吸附净化达标排放，同时吸附过程中将有机组分浓缩（将总量浓缩15倍左右）以减少催化燃烧处理的有机废气总量，脱附时利用催化燃烧产生的高温气体对吸附剂进行脱附再生，脱附下来的高浓度气体通过催化燃烧技术进行彻底的氧化分解处理并达标排放。本工艺本质是：将大风量低浓度有机废气通过吸附浓缩后转变为小风量高浓度有机废气进行最终的净化技术。

2、吸附净化浓缩+催化燃烧脱附技术应用实例

废气净化系统主要由除尘预处理、吸附床、热交换器、加热室、催化床、引风机、电控柜及安全报警装置等组成。

以广东某自动喷漆生产线废气治理工程为例：

广东某电子产品制造有限公司是一家大型股份制企业，专业生产电脑外配件（如鼠标、键盘、耳机等）。在生产过程中外壳等部件需经底漆、面漆两层自动喷漆处理工艺，为保证喷漆质量必须对喷漆房设置有效的

送风和排风系统，排出的废气中含有低浓度的有机溶剂，通常为苯、甲苯、二甲苯等有害物质，因而必须经处理后方可排入大气。该企业的废气排放量为12万m3/h，入口废气浓度为≤1000mg/m3。经实际使用情况，实现了一次性投资省、运行费用低、净化效果稳定、自动控制程度高、维护和管理简易等目的。吸附净化浓缩+催化燃烧脱附废气治理工艺流程如下图所示：

大风量低浓度废气治理工艺流程图

工艺说明：①单间自动喷漆房的排风量为30000m3/h，共4间喷漆房4个排气口；②喷漆废气的净化工艺是先经过湿式喷淋除尘和干式脱水除尘后，再经过活性炭吸附后实现达标排放；③经过一定的吸附时间，吸附剂达到一定的饱和浓度后活性炭经过催化燃烧设备脱附实现再生。本方案中吸附净化段采用三床并联方式，其中任何两套吸附床处于吸附阶段的同时，另一套吸附床进入脱附和再生阶段；只需切换阀门即可实现活性炭吸附床在吸附状态和再生状态之间的程序自动控制；

催化燃烧工艺和原理详见上一篇《小风量高浓度有机废气处理技术》文章。

3、吸附浓缩+催化燃烧技术优势

1）采用吸附，脱附浓缩的工艺。将原本风量大，溶度低的有机废气浓缩后，变成风量小浓度高的有机废气再进行催化燃烧分解，大大的降低了直接催化燃烧的投资费用和运行费用。

2）在吸附材料上选用新型吸附材料--蜂窝状活性炭。其特点是空气动力学性突出流速在1.5-2m/t，使得吸附脱速率快脱附解析完全，孔壁薄阻力较小，运行费用低；比表面积大，吸附能力强，使用寿命长。3）催化剂选用高活性贵金属催化剂，有机物氧化彻底、速率高、反应时间短、温度低、无火焰燃烧，使用寿命长。

4）脱附床与催化燃烧系统独立，实现脱附吸热与燃烧放热的能量平恒利用，大大降低系统能耗。

5）利用催化燃烧余热回用系统，将催化燃烧时产生的热量根据业主的具体需求回收利用，如回用在给烘房提供热量。达到真正意义上的“节能减排”循环经济目的。