「催化燃烧废气处理设备」净化原理

  • 发布时间:2019-10-29 08:40:14,加入时间:2018年10月16日(距今2052天)
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1号风机带动含VOCs废气经过转轮a区域,a区域为吸附区,根据不同的目标物可在转轮中填充不同的吸附材料。吸附了VOCs的a区域随转轮转动来到b区域进行脱附。流经传热1的高温气流将吸附于转轮上的VOCs脱附下来,并经过传热2达到起燃温度,随后进入催化燃烧室进行催化氧化反应。由于转轮脱附之后又要进行吸附,所以在脱附区域旁边设冷却区域c,以空气进行冷却,冷却之后的温空气经传热1变成脱附用热空气。催化燃烧反应之后的热气流将部分热量传递给传热2、传热1后排至空气。为了防止催化燃烧室温度过高,设置第三方冷却线路用于催化燃烧室的紧急降温。整个系统由2个系统组成,PC1负责催化燃烧室、传热器的温度(其内部设电辅热装置以平衡温度波动),PC2负责风机控制,根据实际情况调节进气流量。PC2属于PC1的子级系统,当PC1监测到温度波动超过允许范围时立刻将信息传递给PC2,PC2将收到的信息转成指令传递给各风机。

2新工艺的特点

(1)吸附区旁路内循环的建立。当废气经过吸附区吸附后不达标,进入旁路内循环,再次进行吸附处理。此旁路内循环的基本思路为消灭现有污染再吸纳新的污染。

(2)冷却风旁路建立。在工况十分复杂的情况下,VOCs浓度有可能陡然升高,此时将部分冷却风引入到吸附区以降低脱附风量,同时在传热2后补充新风,以维系进入催化反应器的风量在预设范围以内。此旁路的基本思想是以新风对高浓度VOCs进行稀释,因而从效果上看,此法也会延长治理时间。

(3)与传统工艺相比,该整个系统采用引风机设计,便于对旁路的调控。去掉给催化燃烧装置用的降温鼓风机,此机治标不治本,改为在转轮部分控制VOCs浓度。

(4)催化燃烧室去掉电辅热系统,改由传热2对空气加热到VOCs起燃温度,并利用反应放热使催化燃烧室温度稳定在500℃~600℃范围内。

(5)转轮转速易调,则在2的情况下可以适当提高转轮转速,减少单位面积转轮单位时间内吸附VOCs的量,从而保障系统的安全。

转轮吸附的影响因素

当吸附材料确定后,影响转轮装置吸附性能的主要因素是转轮运行转轮吸附浓缩-催化燃烧工艺流程图参数和进气参数。Yosuke等认为,一定范围内进气负荷的变化可通过转速、浓缩比、再生风温度等转轮运行参数调节,以维持预定的性能;Lin等将蜂窝转轮应用于TFT-LCD产业废气处理,当处理高排放浓度时,将入流速度降至1.5m/s,浓缩比降至8,转速增至6.5r/h,再生风温度升至220℃,系统去除效率可达90%以上;Hisashi等指出佳转速由再生风热容量与吸附剂热容量平衡决定。

1浓缩比

转轮通过吸附-脱附以获得低流量的浓缩气体,因此浓缩比是转轮性能的一个重要指标,定义为进气流量与再生风流量的比值F,低浓缩比虽然可以保证高去除效率,但增加再生风量的同时也增加了脱附能耗,而且浓缩气体的浓度亦随着脱附风量的增加而降低。当浓缩比从14减少至6时,甲苯的出口浓度仅从4.7mg/m3降低到1.5mg/m3,但浓缩后的甲苯浓度从1345mg/m3降至576mg/m3,如此低的浓度不利于后续燃烧或冷凝单元处理。因此,在确保系统设定的去除率前提下,合理选择浓缩比至关重要。工程应用上,浓缩比应兼顾效率与能耗,对于高浓度废气,可选择低浓缩比以确保去除率;而对于低浓度废气,适当选择高浓缩比有利于系统整体能效比提高。

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