本文围绕活性炭、催化、吸附、废气、燃烧、工艺、设计、气体、温度、采用、处理、催化剂、加热、厚度、进行有关词展开编写的关于有机废气治理之活性炭吸附脱附+催化燃烧工艺相关文章,仅供大家了解学习。
目前,我国大气污染控制技术仍落后于国外国家,尤其是在空气VOCs控制领域。由于大气中的有害物质严重影响健康和工作效率,国家越来越重视大气环境污染,相关的环保产业也不断发展壮大。青岛十余年来一直致力于环境治理领域,不断结合国内外技术的发展和创新,并结合自身经验针对各类大气污染源拥有众多成功案例。根据用户生产条件制定可靠经济的废气处理工艺,保证车间环境达到用户预期效果,在清洁车间环境的同时提高整体生产效率。结合以往实际环境治理的经验和案例,本次将普及活性炭处理工艺和催化燃烧处理工艺。活性炭吸附解吸+催化燃烧处理工艺案例研究一、有机废气处理工艺的比选要素常见的有机废气处理工艺有:活性炭棉吸附、生物洗涤吸收、等离子体、光催化氧化、冷凝回收、催化燃烧、热焚烧等。但要选择合适有效的处理工艺,就要根据实际情况进行工艺的比较和选择。一般情况下,首先要考虑废气的污染因素、浓度和排放量,然后才是要求的去除效率。在了解以上两个方面的基础上,再考虑采用什么样的工艺。但需要进一步分析废气的温度、湿度、污染因子特征(熔点、沸点、易燃易爆性、水溶性、是否含卤素、粘度)和非有机污染因子(如颗粒物)。同时,还应考虑处理过程的安全性、经济性和稳定性。二。活性炭吸附过程1、工艺原理及适用范围活性炭就是活性炭,具有比表面积大,孔隙多的特点,使其具有很强的吸附能力。一般来说,碳颗粒的比表面积可达7-12m2g,其孔径范围为1.5nm-5um。吸附主要有两种方式:一种是活性炭与气体分子之间的范德华力。当气体分子通过活性炭表面,范德华力起主导作用时,气体分子首先吸附到活性炭的外表面,小于活性炭孔径的分子通过内扩散转移到内表面,从而达到吸附效果。这是物理吸附;二是吸附质与吸附剂表面原子的化学键合成,这就是化学吸附。活性炭吸附一般适用于风量大、浓度低、湿度小、含尘量低的有机废气。2.影响吸附效果的因素活性炭的吸附能力主要受其比表面积、孔径、分子间力、化学键合成等因素的影响。在实际应用中,活性炭装置设计的关键是过滤面积、过滤风速和活性炭层厚度。活性炭的过滤风速详见《工业有机废气吸附处理工程技术规范》(HJ226—213)。颗粒吸附剂的气体流速应低于.6ms,纤维状吸附剂应低于.15ms,蜂窝状吸附剂应低于1.2ms;过滤面积可以根据处理风量和过滤风速来计算。炭层厚度的设计需要结合废气浓度、去除效率、活性炭更换时间等因素。炭层厚度的计算一般有两种方式:一是根据活性炭的更换周期确定活性炭的总装填量,然后根据过滤面积计算炭层厚度;第二,考虑到吸附盒的大小、炭层的风阻和过滤风速,根据经验直接选取一个厚度值。上述设计是基于活性炭的吸附率为恒定值或无穷大到可以忽略的条件。然而,在实践中,目前还不能有效地计算吸附率。不同的炭,不同的过滤风速,不同的风压等等都会影响炭层的吸附率。实际影响炭层吸附速率的因素有:吸附质浓度、风压、温度、活性炭比表面积等。这些条件和参数之间的关系可以表示为下面的公式:停留时间确定后,可根据设计过滤风速计算活性炭厚度。在相同条件下,活性炭层越厚,去除效率越高。但在实际应用中,为了提高设备的经济效益,通常需要考虑活性炭层的厚度不能无限增厚。因此,对于活性炭层厚度的选择,应根据去除效率的要求和炭本身的吸附率进行有效的设计和计算。从图1可以看出,(1)如果炭层厚度小,吸附速率慢,则炭层容易被穿透,导致去除效率降低;(2)如果碳层厚度大,吸附速度快,碳层就不容易被穿透,碳可以长期使用。三。催化燃烧过程1、工艺原理及适用范围催化燃烧是利用贵金属催化剂降低废气中有机物的活化能,使有机物在低温下(一般在25 ~ 3℃左右,不同成分的有机物催化燃烧温度不同)无焰燃烧。原理是当废气通过催化剂时,首先被吸附在催化剂表面,然后在一定温度下催化燃烧,达到净化的目的。目前,蜂窝钯金属催化剂和铂金属催化剂常用于有机废气处理。催化燃烧方式包括电加热和燃气加热,燃烧类型包括直接催化燃烧(CO)和蓄热式催化燃烧(RCO)。催化燃烧一般适用于空气量小、浓度高、温度高的气态有机物,废气中不能含有硫、铅、汞、砷、卤素等能使催化剂中毒的因素。2.设计中的注意事项(1)能耗:催化燃烧需要在一定温度下进行,低温气体必须加热。风量越大,能耗越大,运行成本越高。因此,在选择这种工艺时,在保证收集效率的前提下,尽可能减少排风量,既能提高废气的排放浓度和单位热值,又能减少风量和能耗。同时也要考虑热量,回收尾气中的热量。(2)设备启动预热:在设计时,设备预热应该是动态的,而不是静态的;初始预热阶段使用的气体一般是空气,不是废气,系统达到设计温度后可以切换为废气。(3)安全性:有机废气一般属于易燃易爆气体。高浓度虽然可以回收有机物燃烧产生的部分热量,降低能耗,但处理时必须将其浓度控制在爆炸极限以内。一般需要设置泄爆件、可燃气体探测器、紧急疏散阀、稀释阀、防火阀等。(4)热量回收方式:当能耗在可接受范围内时,对于小风量一般采用简单的管间直接换热回收热量;对于能耗超过可接受范围的,大风量一般需要蓄热式催化燃烧,可以提高热回收效率。四。活性炭吸附解吸和催化燃烧组合工艺1.过程原理在实际应用中,活性炭吸附和催化燃烧可以单独使用,也可以组合使用。该组合主要利用了两者之间的互补特性:活性炭吸附适用于大体积低浓度废气,催化燃烧适用于小体积高浓度废气,活性炭吸附的有机物在高温下可以脱附。从另一个角度来看,这种组合工艺可以看作是活性炭的就地回收工艺,既降低了吸附饱和后活性炭的更换和处置成本,又避免了因吸附饱和不能及时更换活性炭而带来的超标排放风险。2.设计要点随着催化燃烧废气处理的应用越来越多,相关技术也日趋成熟。在设计方面,有以下几个重点:一是采暖换热和尾气余热回收换热的设计;二是催化剂填料层的设计和催化剂的选择;第三,设备运行控制和安全控制的设计。3.设计中的注意事项目前气体加热、热交换和催化剂填料层的设计可以通过查阅相关资料来完成。然而,当这些设备组合成一个系统进行设计时,由于各设备制造商之间的市场竞争和技术保密,关键的设计计算无法参考。系统在实际应用中发现的一些问题总结如下。(1)活性炭加热和催化燃烧室加热控制。当采用脱附+催化燃烧时,应先将催化燃烧室的温度升至工作温度,然后逐渐脱附活性炭。但有些厂家设计,当催化燃烧室的温度没有达到设计温度时,就开始升温脱附活性炭,导致脱附的废气无法通过催化燃烧室有效燃烧。(2)预热催化燃烧室。催化室预热时,流动的气流不是被动态加热,而是催化室内的空气被静态加热,导致一旦废气进入催化燃烧室,催化室的温度迅速下降,导致达不到催化燃烧的温度。(3)利用催化燃烧的热尾气作为活性炭的脱附气体。催化燃烧的尾气温度比较高,一般在3℃左右。为了降低能耗,一些厂家设计使用处理后的尾气作为解吸热气。活性炭的脱附温度只需要8-9℃,尾气必须冷却后才能使用。如果温度不能降低到设计范围,就会有活性炭着火的风险。而且解吸产生的有机废气是浓缩废气,浓度高,接触高温气体有爆炸的危险。如果用燃料气加热,燃料气燃烧产生的废气和燃料气本身含有的一些因素也会对活性炭和催化剂产生不利影响;燃气的使用如果控制不好,天然气不燃烧就直接进入催化装置,一旦点燃就会爆炸,比电加热风险更大。动词 (verb的缩写)过程总结
在活性炭吸附解吸与催化燃烧组合工艺的设计中,应采取相应措施避免上述问题。从安全角度考虑,加热系统采用电加热,新鲜空气用于解吸气体,安全系数较高。从经济角度考虑,一般用燃料气加热,尾气用于解吸;不过zui终的方法还是要根据现场的具体情况来定。如果单独使用催化燃烧工艺,不需要去除额外的热量,相应的风险会比组合T工艺低很多。至于加热方式,也需要结合企业的实际情况来确定。当单独使用活性炭工艺时,其运行中的主要风险是活性炭的更换周期。目前还没有简单有效的方法来确定,设计时只能根据经验和计算参数给出一个建议值。
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