活性炭吸附脱附催化燃烧方案

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1、废气收集方式:地格栅排风。 2、前处理方式:漆雾过滤盒+DPA 过滤袋+F6 过滤袋+F8 过滤袋; 3、废气处理方式:活性炭吸附,离线脱附; 4、设备安装:风机制作钢平台,在风机外围安装隔音房,两台烤房之间安装隔音墙板并 安装检修门。 5、废气处理符合《四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准》(DB51/2377-2017);
新污染源的排气筒一般不应低于 15 米。若新污染源的排气筒必须低于 15 米时,其排放速率 标准值再严格 50%执行。
6、废气排放高度:15 米;
三、设备技术说明: 1、设备主要技术参数: 活性炭吸附在线脱附废气处理设备
技术参数
一 干式过滤箱
1 外形尺寸
4.2*1.8*1.8m
2 过滤级别
漆雾过滤盒+DPA 过滤袋+F6 过滤袋+F8 过滤袋
3 过滤风速
0.5m/s
二 VOC-XC 型吸附净化装置
1 处理风量
30000m³/h
2 废气成分
中、低浓度有机混合废气
3 吸附床单床规格
2.4×2.4×2.4m(l×b×h)
4 吸附床空塔流速
0.5m/s
5 活性炭填充量(单床) 3.2m³
6 吸附周期
根据废气浓度确定 96h
7 脱附时间 8 处理废气浓度
最终反应温度在 400-450 度左右。 2.2.6 设备使用环境及条件 (1)室外使用环境要求:5~33.5℃; (2)CO 加热方式:电加热; (3)压缩空气:0.5~0.6Mpa(气源相对干燥); (4)电源:a)380V 三相四线制,电压波动范围:380V±10%,50 赫兹;
b) AC220v±10% 50 HZ 单相。
1 处理设备型号
VOC-CH-150 型
2 处理风量
1500Nm³/h
3 催化床规格
2.4×1.05×2.6m(l×b×h)
4 催化剂填充量 5 预热温度 6 燃烧温度 7 电加热功率
8 脱附风机
9 补冷风机 四 压缩空气耗量 五 设备率 1 吸附功率 2 脱附功率 3 最大运行功率
0.132m³ ~250℃ ~450℃ 45kW BYX9-35 , № 5C , n=2240rpm ,Q=4210m3/h , P=2426Pa,配电机 BY132S-2,N=5.5KW ,喉口 防爆 3KW 0.25M3/min【客户自配】
我公司采用 “蜂窝活性炭吸附+CO 催化氧化设备”,其优点为安全、可靠、处理效率高,同时,不会 产生二次污染,做到真正的节能、安全、环保。同时,蜂窝蜂窝活性炭 8 小时运行通常情况下 3-4 年左右 才需要更换,使用成本低,维护成本低。 设计思路
本项目处理废气量大(处理废气量 30000m3/h 一台,入口浓度不高(小于 300mg/m3),设计采用一条线 采用 2 台蜂窝活性炭吸附床对废气进行浓缩处理(工作方式为 2 吸附或 1 脱附[1 罐]),吸附去除效率 80%, 吸附后的气体可直接达标排放。脱附后的高浓度气体采用 CO(处理废气量 1500m3/h)工艺进一步处理达标 排放,利用 CO 炉高温烟气加热脱附气体至脱附温度,用于蜂窝活性炭脱附,以节省能耗。
燃组分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶济蒸汽氧化分解生成 CO2 和 H2O 并释放出
大量热量。其反应方程式为:
Cn Hm
(n
m 4
)O2
ptpd
nCO2
m 2
H
2O
热量
该装置主体结构由净化装置主机、引风机、控制系统三大部分组成。其中净化装置包括:除尘阻火除
尘器、热交换器、预热器、催化燃烧室。
根据我司长期治理废气的经验和贵公司提供的相关资料参数以及建议(处理效率达到业主要求同时运 行成本低廉等特点),此类有机废气为涂装作业时产生的废气,涂装废气属于大风量、低浓度、低温度的 有机混合气体,此类废气采用蜂窝活性炭吸附浓缩净化处理,处理后的废气直接达标排放,同时,蜂窝活 性炭吸附饱和后采用热空气脱附再生,脱附出来的高浓度有机废气进入催化氧化设备(CO)进行催化氧化 处理,此废气处理方式吸附净化效率相对较高。
有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃,如果脱附废气浓度足够高,CO 正常使用需要很少的 电功率甚至不需要电功率加热,做到真正的节能、环保,同时,整套装置安全、可靠、无任何二次污染。
2.3.2 主要工艺设备的介绍 (1)、过滤箱
1、市场目前废气治理失败有半数是由于前处理失败,造成后级设备失效,前处量方式分为干式前处理 和湿式前处理, 干式前处理由于过滤效率高,但其运行成本较高,因此一般小批量制造,间歇性生产才会 选择它,湿式前处理过滤效率没有干式高,一般用于大批量制造,它的运行成本低,当工作环境要求非常 高时。
用的有:冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、催化氧化法等;近年来由国外也发展出一些新的工艺技术:
生物法、低温等离子法等,以下对各工艺作简要对比介绍。
(1)冷凝法
是把废气直接导入冷凝器冷凝,冷凝液经分离可回收有价值的有机物。采用冷凝法要求废气中有机物
浓度高,一般有机物浓度要达到几万甚至几十万 ppm,对于低浓度有机废气此法不适用。
饱和的蜂窝活性炭床与脱附后待用的蜂窝活性炭床进行交替切换。CO 自动升温将热空气通过风机送入蜂窝
活性炭床使碳层升温将有机物从蜂窝活性炭中“蒸”出,脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的
有机废气。
(2)电催化氧化 ECO 工作原理:VOC-CH 型有机气体催化净化装置,是利用催化剂使有害气体中的可
废气治理设备方案
江苏山淼环境工程有限公司
二零一八年七月
地址:江苏省盐城市人民北路 466 号 电话:0515―88537088
邮编:224007 传真:0515―88805077
一、项目内容: 根据客户需求,为车间 3 台喷漆房配置 1 套 3.0 万 m³/h 的废气治理设备,此项目为包含
设计、制造、安装、调试、验收、培训及售后服务在内的交钥匙工程,并做好税、电、气、厂 房基础等相关项目的衔接工作。 二、设计依据:
图 2 VOC-CO 原理图 蜂窝活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后,进入特制的板式热 交换器,和催化反应后的高温气体进行能量间接交换,此时废气源的温度得到第一次提升;具有一定温度
的气体进入预热器,进行第二次的温度提升(不同物质温度不一样 200-300);之后进入第一级催化反应,然 后进入二级催化燃烧,有机气体彻底分解,同时释放出大量的热量;净化后的气体通过热交换器将热能转换 给出冷气流,降温后气体由引风机排空。
由于微生物具有 一定的耐冲击负荷限值,增加了整个处理系统在停启时的控制。该法目前在 国内污水站
废气治理中有少量应用,对工业废气治理的应用很少。 (5)高温氧化法 该法是利用天然气或燃料油燃烧放出的热量将混合气体加热到 680℃或以上,滞留一定的时间(0.5~1
秒),使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质。本法的特点:工艺简单、去除率高,通过催化材料回 收热量, 可以达到 90~95%的热回收率,运行费用较少,尤其对于一些复杂组分处理效果较好。
1.8 因地制宜采用合理的收集和处理方案,在达到工程目标的前提下,降低造价及运营费用。 2、工程范围 2.1 卖方 ☆主体设备的设计、制作及供货; ☆有机废气净化装置设备进风口至烟囱之间的所有连接管道的设计、制作及供货; ☆废气处理工程工艺流程的制定、处理设施的总体规划与布局; ☆处理工艺设备布置等; ☆处理系统的方案设计及施工图设计; ☆处理系统电气控制设计和安装; ☆运行调试并交付使用; ☆在质保期内的技术支持及质量保证。 2.2 买方 ☆动力电源(380V、50Hz)由业主接至现场主控制柜; ☆设备安装土建基础设施及位置确定; ☆压缩空气源至处理设备间管路及对接工作; ☆设备防雨棚及平台的搭建(如需要的话)。 (四)有机废气处理方法的确定 常见处理工艺比较:有机废气污染物种类繁多,特性各异,因此相应采用的治理方法也各不相同,常
投入使用。
待处理的涂料有机混合废气经引风机作用,先经过预处理过滤装置去除废气中的粉尘及杂质部分,否
则直接吸附会堵塞蜂窝活性炭的微缩孔,从而影响吸附效果甚至失效,经过初步过滤后“相对纯净的有机
废气”进入吸附装置进行吸附净化处理,有机物质被蜂窝活性炭特有的作用力截留在其内部,洁净气体通
过风机和烟囱排放到大气中,经过一段时间吸附后,蜂窝活性炭达到饱和状态,按照 PLC 自动控制程序将
客户是用于汽车维修,属于Hale Waihona Puke Baidu歇性生产,我们选择干式前处理。
2、前处理处理率论述:
从室体排气风机出来的风经过三级过滤器,此时废气颗粒物过滤效率在 99.5%以上; 这个净化效率才能保证设备不会很短时间捕集很多粉尘、颗粒物而经常需要保养,消耗大量人力维护。
3、前处理设备组成: 目前前处理箱合计采用 1 组 3 万风量。 前处理箱干式处理。 干式前处理:由壳体、漆雾过滤盒、DPA、F86 过滤袋、F8 过滤袋、压差表、压差开关、维修梯子等组 成。 1)、壳体:整体壳体骨架采用 1.5mm 镀锌板材折弯焊接而成,在壳体一侧设有过滤袋的检修门,过滤袋能 从检修门中轻易抽出维护和保养,检修门和活板采用 1.5mm 碳钢材料折弯焊接而成,防水型设计,检修门 采用快速螺旋压紧手柄,大大缩短维保人员开门和关门的时间,密封条采用三元乙炳空心复合钢骨架密封 条,密封压紧量大,钢骨架夹紧劳固不易脱落,(不用胶粘)在壳体的高度方向设有维护专用梯子和水平 维修通道,在通道外侧设有安全防护栏。
有机废气通过蜂窝活性炭或分子筛类物质的吸附,设备简单、投资小。该法可以采用热空气等能对吸
附饱和的蜂窝活性炭或分子筛进行再生,但运行费用较高.
(4)生物法
该法是基于成熟的生物处理污水技术上发展起来,具有能耗低、运行费用少的特点,在国外有一定规
模的应用。其缺点在于污染物在传质和消解过 程中需要有足够的停留时间,从而增大了设备的占地,同时
30kw 53.5kw 53.5kw
2、设备详细技术说明:
(一)工况参数 ☆废气量:30000m³/h。 ☆温度:RT。 ☆有机废气成分:苯、甲苯、非甲烷总烃等。 ☆工作时间:8 小时/天。 (二)设计依据及排放标准 ☆《中华人民共和国环境保护法》; ☆《中华人民共和国大气污染防治法》; ☆《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010); ☆《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008); ☆《电工电子设备机柜安全设计要求》(GB/T28568-2012); 3、废气处理符合《四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准》(DB51/2377-2017); ☆其他相关设计规范、施工规范及规程; ☆贵公司提供的相关基础资料。 (三)设计范围及原则 1、设计原则 1.1 严格遵守国家、省、市级环保法规,认真执行相关技术规范。 1.2 选择处理效果好、动力消耗低、运行稳定、管理简便的处理工艺。 1.3 采用技术先进、高效、节能、稳定、易于操作维护的核心净化设备。 1.4 提高系统的自动化控制水平,降低操作人员的管理难度和劳动强度。 1.5 工程的外观设计与建筑主体以及周围的环境相协调。 1.6 环保设施的设计不得影响生产工艺的正常运行。 1.7 以节约投资和降低造价为出发点,合理选用治理设备。
(2)吸收法
吸收法可分为化学吸收和物理吸收,大部分有机废气不宜采用化学吸收。物理吸收要求吸收剂应具有
与吸收组分有较高的亲和力,低挥发性,吸收液饱和后经解析或精馏后重新使用。本法适合于中高浓度的
废气,但要选择一种廉价高效的低挥发性吸收液也比较困难,同时二次污染问题较难解决,净化效果不理
想。
(3)吸附法脱附
(1)室体排出废气通过一个废气口接入蜂窝活性炭吸附+催化燃烧脱附工艺废气处理设备。满足客户 8 小时/天生产的需要,废气处理方式必须连续工作且吸附、脱附互不影响,有单独蜂窝活性炭床做备用箱体。
(2)以蜂窝活性炭脱附出的高浓度废气进入温度为 250℃的 CO 炉中,在贵金属催化剂的作用下,从而 剖坏分解 VOCs 分子,VOCs 在 CO 炉中的反应式如下:
6.5 小时/次/箱 300mg/m3
9 工作方式
一个固定床,离线脱附
10 工况温度
RT
11 脱附装置(催化燃烧) VOC-CH-150 型;数量:1 台/套
12 控制系统
PLC 程序(自动、手动)数量;1 套
13 吸附阀门
4只
14 脱附阀门
9只
15 脱附风机
4-68№8C 30kw
三 VOC-CH-150 型 催 化 燃 烧 装置
2.3 总体设计
2.3.1 主要技术原理说明
(1)蜂窝活性炭工作原理:
含有机物的废气经风机的作用,经蜂窝活性炭吸附层,利用蜂窝活性炭多微孔比表面积大的吸附能力
强将有机物质吸附在蜂窝活性炭微孔内,洁净气被排出;经一段时间后,蜂窝活性炭达到饱和状态时,停
止吸附,此时有机物已经被浓缩在蜂窝活性炭内。再利用催化燃烧对饱和蜂窝活性炭进行脱附再生,重新
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