活性炭催化燃烧废气处理设备

随着国家经济不断增长，化工厂、制药厂、喷漆、印刷等迅速增加，导致我国各地大气污染污染状况不容乐观,尤其是有机废气污染。随着国家对大气环境污染越来越重视,相关的环保产业也随之不断壮大和发展,针对有机废气处理设备也呈现出多种多样,厂家也越来越多,各自也有各自的的特点。对于客户来说,一般处理废气的原理可以理解,但是是否能够达到预期的处理效果,确有所顾虑。对于设计单位来说,怎样为客户提供一套既可靠又经济的处理设备才是关键。我公司根据客户具体参数设计出合理方案，催化燃烧废气处理作为一种高效净化设备，越来越受到环保行业的重视，使得活性炭催化燃烧设备的使用越来越普及，带动了催化燃烧技术的核心部件催化剂的发展。活性炭吸附浓缩催化燃烧因其净化效率高，耗电量低，维护费用少、安全可靠等优势被广泛用于涂装行业、电子长、印刷长、橡胶厂、皮革厂、家具厂、以及化工车间里有害废气的净化及臭味的消除，至今已经取得了良好的社会和经济效益。

活性炭催化燃烧废气处理设备

工作原理：根据吸附（效率高）和催化燃烧（节能）两个基本原理设计的，即吸附浓缩－催化燃烧法，本装置由前置预处理装置、活性炭吸附脱附装置、催化燃烧装置、电力控制系统以及风机组成，其工作原理是依靠贵金属催化剂的作用，有机废气中的可燃成在较低的温度下氧化分解净化的方法。

催化燃烧法是在催化剂的作用下，将VOCs在200~400℃的低温条件下分解为CO2和H2O，是净化碳氢化合物废气，消除恶臭的有效手段之一。RCO技术已成为VOCs控制的主流技术。但关键问题在于如何提高催化剂的活性和稳定性，提高催化剂适用性，以及降低催化剂成本。

RCO作用原理是：一、是催化剂对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度，第二步是催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H2O放出大量的热，与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗小的特点，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在200-400℃。

 活性炭吸附脱附催化燃烧过程

废气收集：在保证集气和排风效果的基础上，集气罩的配置应与生产工艺协调一致，尽量不影响工艺操作。同时尽量减少排风量，以减轻吸附装置的负担。

预处理：吸附法对废气中的粉尘、气溶胶和一些引起分子筛中毒的物质要求严格，在废气进入吸附器之前必须将粉尘、漆雾处理干净，并对气溶胶进行破坏。预处理设备应根据废气的成分、性质和影响吸附过程的物质及含量进行选择。

吸附装置：选择合适的分子筛，在分子筛选定后，分子筛用量应根据一个吸附周期内吸附床层的动态吸附量确定。吸附器的净化效率应不低于90%，同时装置出口污染物的排放浓度应低于国家、地方和行业相关排放标准的要求。吸附器的压力损失宜低于4kPa。

催化燃烧装置：催化剂的工作温度应低于700℃，并能承受900℃短时间高温冲击。设计工况应大于8500h。催化燃烧装置的空速宜大于10000h-1，但不应高于4000h-1。进入燃烧室的气体温度应达到气体组分催化剂上的引燃温度，混合气体按照引燃温度高组分确定。催化燃烧装置的压力损失应低于2kPa。治理后产生的高温烟气宜进行热能回收。

脱附：利用热气流脱附时，严格控制进入吸附器的热气流的温度，吸附器尾气中的有机物浓度不能超过其爆炸极限下限的25%浓度限制，不能有造成爆炸的危险。   

催化燃烧后处理：经过催化燃烧后产生的高温烟气的余热。在大多数情况下是用于吸附器的再生，降低设备的运行费用，也可以用于余热锅炉或引入生产工艺中。利用高温烟气的余热对吸附器进行再生的方式有两种：一是通过冷风机在高温烟气中补充部分新鲜空气，使烟气温度降到分子筛再生所需要的温度后直接引入吸附器进行分子筛的再生。二是增加一个气-气换热器，利用高温烟气加热新鲜空气至分子筛脱附所需要的温度后引入吸附器进行分子筛的脱附。

 催化燃烧-应用前提

1、废气中粉尘、颗粒物比较多时要进行预处理。

2、废气中不含硅、砷、重金属等导致催化剂中毒成分。

3、废气中卤素、硫、磷等成分浓度不宜过高。

4、废气中不含粘性物质。

5、废气浓度相对稳定。

六、催化燃烧-应用效果

安全性能：

（1）严谨的系统设计，针对多种工况条件均设计相应的应对措施。

（2）低温、无焰燃烧降低明火的各种风险。

（3）长期、稳定的转化效率保障废气组分浓度的一致性，能够保障防爆措施的有效性。

高效性能：

（1）定制化的催化剂设计，合理的催化剂载体选型，有效的布置结构，充分提升催化剂的理论转化效率。

（2）严谨的催化转化装置结构设计，合理的气流分布，适宜的保温措施，充分保障催化床反应温度，有效保证转化效率一致性。

催化剂

贵金属催化剂：Pt，Pd，Rh等贵金属催化剂，成熟、工业应用广泛的；特点：活性高，选择性好。

过渡金属氧化物催化剂：非贵金属及其氧化物Mn、Cu、Cr、Ni、Ce、Zr等及其氧化物或复合氧化物催化剂。主要特点是：成本低、制备简单、针对一些特殊污染物有较高的活性。目前已有较成熟的Cu-Mn-O催化剂在工业中应用，但是范围不广。

催化剂作用特点

催化剂能够加快化学反应速度，但它本身并不进入化学反应的计量。

催化剂对反应具有选择性，即催化剂对反应类型、反应方向和产物的结构具有选择性。

催化剂只能加速热力学上可能进行的化学反应，而不能加速热力学上无法进行的反应。

催化剂只能改变化学反应的速度，而不能改变化学平衡的位置。

催化剂不改变化学平衡，意味着对正方向有效的催化剂，对反方向的反应也有效。

影响吸附效果的因素

活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面积、孔隙大小、分子间力、化学键合成等因素影响;而在实际应用中，对活性炭装置的设计，关键是活性炭的过滤面积、过滤风速、活性炭的层厚。活性炭过滤风速在《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026—2013)中，可以查到固定床吸附，采用颗粒状吸附剂气体流速宜低于0.6m/s，采用纤维状吸附剂气体流速宜低于0.15m/s，采用蜂窝状吸附剂气体流速宜低于1.2m/s;过滤面积即可根据处理风量和过滤风速计算得出。碳层厚度的设计，就需要结合废气的产生浓度、去除效率、活性炭的更换时长等因素进行。一般会采用2种方式计算碳层厚度：一是，根据活性炭需要的更换周期，来确定活性炭的总的装填量，之后再根据过滤面积计算碳层厚度;二是，在考虑吸附箱尺寸大小、碳层风阻、过滤风速的情况下，依照经验直接选定一个厚度值。以上设计基于活性炭的吸附速率为一个恒定值或者无限大到可忽略不计的情况下设计的。而实际中吸附速率目前还不能有效计算出，不同的碳、不同的过滤风速、不同的风压等等，都会影响碳层的速率吸附速率。实际中影响碳层吸附速率的因素有：吸附质浓度、风压、温度、活性炭比表面积等等，各条件参数之间的关系可以表示为以下公式：

停留时间确定后，活性炭的厚度即可根据设计的过滤风速计算得出。同样的条件下，一般活性炭层的厚度越厚，其去除效率也会越高，但实际应用中，为提高设备的经济性，通常要考虑碳层厚度不能无限制的加厚，因此对于活性炭层厚度的选择，需要根据去除效率要求和碳本身的吸附速率，进行有效设计计算。通过图1可以看出，(1)碳层厚度选择小，吸附速率慢，碳层就会容易被穿透，导致去除效率降低;(2)碳层厚度选择大，吸附速率快，碳层就不容易被穿透，碳可以长时间使用。

产品特点 ：

1）系列产品设计*，布局合理、被广大用户和专家总结出以下特点：

2）操作方便：设备工作时，实现自动控制。

3）能耗低：设备启动，仅需1530分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时自动补偿。

4）安全可靠：设备配有阻火除尘系统、防爆泄压系统、超温报警系统及先进自控系统。

5）阻力小，净化率高：采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大。

6）余热可回用：余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。

7）占地面积小：仅为同行业同类产品的7080，且设备基础无特殊要求。

8）使用寿命长：催化剂一般8000小时更换，并且载体可再生。

9） 可同时去除多种有机污染物；

适用范围：

应用行业包括石油、化工、橡胶、油漆、涂装、家俱、印制铁罐、印刷等行业中产生的中高浓度有机废气的净化处理，可处理的有机物质种类包括、酮类、酯类、酚类、醛类、醇类、醚类和烃类等等。

1）可用于有机溶剂的净化处理（苯、醇、酮、醛、酯、酚、醚、烷等混合有机废气）。

2）适用于电线、电缆、漆包线、机械、电机、化工、仪表、汽车、自行车、摩托车、发动机、磁带、塑料、家用电器等行业的有机废气净化。

3）可用于各种烘道、印铁制罐、表面喷涂、印刷油墨、电机绝缘处理、皮鞋粘胶等烘干流水线，净化各工序产生的有机废气。