催 化 燃 燒

廢氣處理工作原理：

本裝置工作過(guò)程可分爲二個階段，活性碳吸附階段和活性碳脫附階段，二個階段的工作原理如下：

①活性碳吸附過(guò)程：

噴漆車間排出的廢氣由漆霧過(guò)濾器（水幕漆霧淨化、噴淋塔）除去漆霧粉塵和水霧後(hòu)進(jìn)入專用濾芯過(guò)濾及漆水分離箱進(jìn)入活性碳吸附裝置，有機廢氣通過(guò)活性碳層時(shí)，廢氣中的有機組分被吸引到活性碳的微孔中并濃集保持其中，有機物分從而與其它組分分開(kāi)，其它組分氣體（潔淨氣體）經(jīng)風機排空。

②活性碳再生過(guò)程：

活性碳使用一段時(shí)間，吸附了一定量的溶劑後(hòu)，會(huì)降低或失去吸附能(néng)力，此時(shí)活性碳需脫附再生，再生後(hòu)活性碳重新恢複吸附功能(néng)，活性碳可繼續使用。

再生時(shí)，啓動催化燃燒裝置預熱室電源，將(jiāng)空氣預熱，預熱後(hòu)的氣體進(jìn)入吸附箱，箱中活性碳受熱後(hòu)，活性碳吸附的溶劑揮發(fā)出來，溶劑經(jīng)風機送入催化燃燒室燃燒，分解成(chéng)CO²和H₂O蒸汽等熱空氣，熱空氣一部分回到活性碳吸附箱繼續給活性碳加熱，另一部分排空，熱空氣内部循環多次活性炭即可得到再生。

廢氣處理系統配置說(shuō)明及部件介紹

廢氣處理系統由幹式過(guò)濾系統、活性碳吸附系統、催化燃燒再生系統、電氣控制系統及通風管道(dào)系統等五大子系統組成(chéng)。

幹式過(guò)濾系統：包括過(guò)濾箱、抽屜、過(guò)濾材料等。

◎漆霧過(guò)濾器采用鍍鋅闆噴塑材料制作，選用抽拉式結構，這(zhè)種(zhǒng)方式使過(guò)濾材料更容易清理和更換。

◎過(guò)濾材料選用目前淨化效率最高的玻璃纖維阻漆網，這(zhè)種(zhǒng)幹式過(guò)濾材料是根據漆霧淨化的特點專業開(kāi)發(fā)出來的，它由玻璃纖維多層複合而成(chéng)，密度随著(zhe)厚度逐漸增大，後(hòu)面(miàn)用一層不同材質起(qǐ)支撐作用，具有高效、容量大、運行費用低、阻燃等特點。

◎保證漆霧淨化的高效率，保證排放氣體符合國(guó)家排放标準，漆霧過(guò)程器采用二級過(guò)濾的方法，在第一級過(guò)濾的基礎上再進(jìn)行第二級過(guò)濾，而且第二級過(guò)濾材料更均勻，密度更高。孔徑更細，二級過(guò)濾後(hòu)漆霧的淨化率可達到99%以上。

活性碳吸附系統：包括吸附箱本體、活性碳、洩壓裝置、溫度傳感器、儀表閥門等。

由于風量較大和有利于脫附再生等因素，活性碳吸附系統采用2個單元并聯而成(chéng)，

◎由于脫附再生時(shí)活性碳床内有高溫氣體，所以吸附床采用雙層隔熱措施，吸附床内膽2mm工業鍍鋅闆材料制作，錐鬥及上蓋由2mm工業鍍鋅闆材料制作。

◎由于吸附炭和吸附的溶劑都(dōu)是易燃物品，所以在活性碳吸附器上設置洩壓裝置。活性碳吸附器内的壓力正常狀況下小于0.01MPa，爲了保護設備，我們設置的洩壓裝置的洩壓壓力爲0.01MPa。

◎吸附床的吸附（出）風閥和再生進(jìn)（出）閥門均采用電動閥門，此閥門密閉性好(hǎo)、開(kāi)啓靈活、維修方便、堅固耐用。

◎吸附箱上設置溫度傳感器，傳感器監測吸附箱内溫度，輸出信号。

◎活性炭：

·吸附活性炭選用蜂窩狀活性炭，活性炭的規格：100*100*100

·蜂窩狀活性碳比面(miàn)積大，吸附能(néng)力強。蜂窩狀活性炭流體阻力小，運行耗電省。

·活性炭填充量：活性炭的質量和數量決定廢氣處理設備淨化效率高低，所以要在保證活性碳質量的基礎上，合理配置活性炭的填量，說(shuō)明：由于目前廢氣濃度不詳，本方案活性碳填充厚度暫按500mm考慮，如果實際濃度較高，設備設計預留增加300mm厚度活性碳的空間，

催化燃燒再生裝置：包括裝置本體、防火閥、電加熱預熱室、催化燃燒室、洩壓裝置、溫度傳感器、連接管道(dào)閥門、儀表、催化劑等。

◎爲了節約投資，5個活性碳吸附單元裝置一套催化燃燒再生裝置，每個單元交替、輪流進(jìn)行脫附再生。

◎廢氣加熱采用無污染、運行穩定的電加熱方式，電加熱室内的電熱管分成(chéng)三組、由電控箱自動控制，當廢氣溫度低于一定溫度時(shí)（可設定）電熱管會(huì)自動接通電源給廢氣加熱，當溫度高于一定溫度（可設定）電熱管會(huì)自動斷開(kāi)一組或者多組。以節約電能(néng)和安全運行主。電熱管選用耐熱耐用的不鏽鋼電熱管。

◎催化燃燒裝置由内膽和外殼組成(chéng)，内外殼間填滿隔熱材料保證爐體外壁溫度在60℃一下，以防燙傷操作人員和節約能(néng)源。内膽由鍍鋅鋼闆填充保溫材料制作，外殼鍍鋅闆材料噴塑制作。保溫材料選用岩棉，岩棉厚度爲100mm。

◎催化燃燒電加熱室和催化室内分别設置溫度傳感器，傳感器由電櫃控制，監測電加熱室和催化室内溫度，輸出信号，當電加熱室和催化室内溫度高于設定值時(shí)，會(huì)自動關閉部分或者全部電加熱。當電加熱室和催化室内溫度該與極限設定值時(shí)，會(huì)聲光報警并自動關閉所有電加熱。

◎催化燃燒裝置設置稀釋閥，當廢氣濃度超過(guò)設定值時(shí)，稀釋閥會(huì)自動打開(kāi)閥門，補充自然空氣降低廢氣濃度，保證安全運行。

◎催化室内的催化劑選用蜂窩狀貴金屬催化劑。

◎催化燃燒裝置設置防火閥，如果出現火焰氣體時(shí)，防火閥中保險片會(huì)融化，随即防火閥會(huì)自動關閉，不讓火焰氣體流到車間和其他設備内，确保安全運行。

◎催化燃燒裝置上設置洩壓裝置，催化燃燒裝置内的壓力正常狀況下小于0.01MPa，爲了保護設備，我們設置的洩壓裝置的洩壓壓力爲0.01MPa。

◎主要電控系統簡單易操作。

·電器元件選用國(guó)産名品。

⑤管道(dào)及風機：

◎所有連接管道(dào)均選用鍍鋅螺旋風管制作。

◎多由管道(dào)的管内流速控制在10-15米/秒。

基礎數據資料

廢氣來源

活性炭脫附室有機廢氣。

風量

脫附風量約爲20000m3/h。

脫附廢氣狀态

高溫(100)，相對(duì)濕度≤10%，

 燃燒室廢氣狀态

高溫（200～350℃）

換熱器出口進(jìn)脫附室廢氣狀态

高溫（200～220℃）

廢氣主要組分

苯、甲苯、二甲苯等VOCs。

 廢氣源濃度

VOCs脫附濃度約爲≤8000mg/m3。

排放标準

淨化後(hòu)廢氣VOCs排放濃度及排放速率達到國(guó)家标準《大氣污染物綜合排放标準》GB16297-1996中二級排放标準：

表5.2 GB16297-1996二級排放标準

工藝流程

0000000

流程說(shuō)明

    啓動脫附風機，氣體經(jīng)過(guò)催化床而被催化床内的電加熱器加熱，加熱後(hòu)的空氣經(jīng)過(guò)氣動閥門 2 進(jìn)入活性炭床層，吸附飽和後(hòu)的活性炭在熱空氣的作用下，有機物質從活性炭表面(miàn)分離，并随氣體一起(qǐ)進(jìn)入催化床，在催化床内催化劑的作用下分解成(chéng) CO₂ 和 H₂O，同時(shí)放出大量的熱，使氣體溫度進(jìn)一步提高，高溫氣體在催化床内的換熱器進(jìn)行部分熱量回收後(hòu)分兩(liǎng)部分，一部分通過(guò)氣動閥門 3 直接排空；另一部分通過(guò)氣動閥門 2 進(jìn)入活性炭層，對(duì)活性炭循環再生。通過(guò)調節氣動閥 1、2、3 之間的開(kāi)度，可讓活性炭的脫附溫度穩定地維持在一溫度範圍内。此外，通過(guò)控制脫附溫度和風機的流量可使再生氣體中有機物的濃度控制在一合适的範圍内，該濃度燃燒放熱的熱量可維持系統運行需要的熱量，此時(shí)，催化床内的電加熱可停止，系統利用再生出來的有機物燃燒放熱來維持運行，節約運行費用。

催化淨化裝置（脫附）原理及吸附器工作過(guò)程

催化淨化裝置内設加熱室，啓動加熱裝置，進(jìn)入内部循環，當熱氣源達到有機物的沸點時(shí)，有機物從活性炭内跑出來，進(jìn)入催化室進(jìn)行催化分解成(chéng) CO₂和 H₂O，同時(shí)釋放出能(néng)量，利用釋放出的能(néng)量再進(jìn)入吸附床脫附時(shí)，此時(shí)加熱裝置完全停止工作，有機廢氣在催化燃燒室内維持自燃，尾氣再生，循環進(jìn)行，直至有機物完全從活性炭内部分離，至催化室分解，活性炭得到了再生，有機物得到催化分解處理。

結構原理說(shuō)明

催化燃燒：利用催化劑做中間體，使有機氣體在較低的溫度下，變成(chéng)無害的水和二氧化碳氣體，即：

將(jiāng)飽和的活性炭解析出來的有機氣體通過(guò)脫附引風機作用送入淨化裝置，首先通過(guò)除塵阻火器系統，然後(hòu)進(jìn)入換熱器，再送入到加熱室，通過(guò)加熱裝置，使氣體達到燃燒反應溫度，再通過(guò)催化床的作用，使有機氣體分解成(chéng)二氧化碳和水，再進(jìn)入換熱器與低溫氣體進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入的氣體溫度升高達到反應溫度，如達不到反應溫度，這(zhè)樣加熱系統就(jiù)可以通過(guò)自控系統實現補償加熱，使它完全燃燒，這(zhè)樣節省了能(néng)源，廢氣有效去除率達标排放，符合國(guó)家排放标準。

本裝置由主機、引風機及電控櫃組成(chéng)，淨化裝置主機由換熱器、催化床、電加熱元件、阻火阻塵器和防爆裝置等組成(chéng)，阻火除塵器位于進(jìn)氣管道(dào)上，防爆裝置設在主機的頂部，其工藝流程示意圖如下：

設備特點

用貴金屬钯、鉑鍍在蜂窩陶瓷載體上作催化劑，淨化效率高，催化劑使用壽命長(cháng)，氣流通暢，阻力小。

安全設施完備：設有阻火除塵器、洩壓口、超溫報警等保護設施。耗能(néng)（二種(zhǒng)方案備選）：⑴開(kāi)始工作時(shí)，預熱3h全功率加熱，正常工作時(shí)隻消耗風機功率即可。當廢氣濃度較低時(shí)，自動間歇補償加熱；⑵啓動天燃氣燃燒機進(jìn)行加熱。

由于該系統中的廢氣是易燃易爆氣體且催化燃燒裝置脫附再生時(shí)有高溫氣體産生，

爲了确保設備安全運行，除了加強安全教育，制定安全操作規程和安全管理制度外，特采取以下措施：

    各設備要人員操作的淩空處均設置保護欄杆。

    電器均嚴格執行有關規範中有關防雷、接地安全措施和防範各種(zhǒng)事(shì)故的保護措施。

    煙囪設置避雷裝置。

    活性炭吸附床和催化燃燒裝置分别設置洩壓裝置。

    活性炭吸附床和催化燃燒裝置連接管道(dào)中設置防火閥：如果氣體溫度高于280℃時(shí)，防火閥中保險片會(huì)融化，随即防火閥會(huì)自動關閉，阻止高溫氣體進(jìn)入活性炭吸附床，确保安全運行。

    設置稀釋閥控制濃度：活性炭脫附出來的高濃度氣體在進(jìn)入催化燃燒前先補充自然空氣降低廢氣濃度，再進(jìn)行催化燃燒，确保安全運行。

    設置補冷風機控制溫度：當活性炭吸附床内的溫度高于設定值時(shí)，補冷風機會(huì)自動啓動，補充冷風，降低吸附床内溫度，确保安全運行。

    活性炭吸附箱和催化燃燒裝置分别設置超溫自動聲光報警、斷電和補風降溫裝置。

    活性炭吸附箱和催化燃燒裝置填充氮氣和消防噴淋裝置：當活性炭吸附床内的溫度高于設定值時(shí)（暫定90℃）氮氣快速填充，若溫度還(hái)在升高，（暫定110℃）噴淋會(huì)自動打開(kāi)，确保安全。

    高溫設備及管道(dào)采取隔熱保溫措施。

設計範圍

本設備包括廢氣處理站内各裝置的配線、電氣控制、接地等。

設計依據

《民用建設電氣設計規範》（JGJ/T16-1992）

《低壓配電設計規範》（GB50054-95）

 供電電源

廢氣處理系統采用交流380/220V低壓供電。