活性炭吸附濃縮、催化燃燒

催化燃燒床

催化燃燒是用催化劑使有害氣體中的可燃組分在較低的溫度下氧化分解的凈化方法，對于HC和有機溶劑蒸汽氧化分解生成二氧化碳和水并釋放出熱量。

催化燃燒需將待凈化處理的有害氣體先混合均勻并預(yù)熱到催化劑所需的起燃溫度，使有害氣體中的可燃組分開始氧化放熱反應(yīng)。

催化燃燒床的主要作用有以下幾點

1、內(nèi)部加熱元件產(chǎn)生熱能后，通過風(fēng)機和連接管道將熱空氣吹入活性炭床，使活性炭床升溫:

2、經(jīng)過吸附工藝的活性炭在溫度變化后，有機物從活性炭中氣化解析出來，在風(fēng)機負(fù)壓引導(dǎo)下有機物通過脫附管道進(jìn)入催化燃燒床再次升溫并與填裝在催化燃燒床內(nèi)部的貴金屬催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有機物得到二次分解凈化。

3、當(dāng)催化床溫度達(dá)到250--300C時，有機物即可開始反應(yīng)，利用廢氣燃燒產(chǎn)生的熱空氣循環(huán)使用，反應(yīng)后的熱量達(dá)到一定值時加熱元件可以停止工作(即為無功率運行狀態(tài))。

4、活性炭脫附后的小風(fēng)量、高濃度有機廢氣先進(jìn)入換熱器進(jìn)行換熱，實現(xiàn)對余熱的回收，換熱器后通過加熱器(采用多組電加熱管進(jìn)行加熱)對廢氣進(jìn)一步升溫，升溫后的有機廢氣達(dá)到廢氣在催化劑作用下的起燃溫度。廢氣進(jìn)入催化燃燒床，在催化劑的作用下，高溫裂解成CO2 和H2O，有機成分得到凈化，同時有機廢氣裂解釋放出，熱量使氣體溫度進(jìn)一步升高，凈化后的尾氣經(jīng)過兩級換熱器實現(xiàn)余熱的回收利用。

催化燃燒的預(yù)熱廢氣加熱采用無污染、運行穩(wěn)定的電加熱方式，電熱管分成多組、由電控箱自動控制，采用PLC與系統(tǒng)溫度聯(lián)鎖控制，當(dāng)廢氣溫度低于一定溫度時(可設(shè)定)電熱管會自動接通電源給廢氣加熱，當(dāng)廢氣溫度高于一定溫度時(可設(shè)定)電熱管會自動斷開一組、二組、多組或全部電源以節(jié)約電能及達(dá)到安全運行。當(dāng)脫附氣體中的廢氣濃度達(dá)到4000mg/m左右，基本可以實現(xiàn)熱量的自平衡，不需要開啟電加熱，達(dá)到節(jié)約能源的目的。催化燃燒反應(yīng)是典型的氣一固相催化反應(yīng)，其實質(zhì)是在-定溫度下，共同吸附于催化劑表面的有機物(VOCs)與來自空氣中的氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，徹底氧化分解成無害的CO2和H2O，并釋放反應(yīng)熱的過程。借助催化劑可大幅降低有機物的起燃溫度，進(jìn)行無焰燃燒，減少預(yù)熱能耗及NOx的生成

5、活性炭脫附再生流程:當(dāng)吸附床吸附飽和后，可啟動脫附風(fēng)機對該吸附床脫附，脫附氣體首先經(jīng)過催化床中的換熱器，然后進(jìn)入催化床中的預(yù)熱器，在電加熱器的作用下，使氣體溫度提高到280C左右，再通過催化劑，有機物質(zhì)在催化劑的作用下燃燒，被分解為CO2和H2O，同時放出大量的熱，氣體溫度進(jìn)一部提高，該高溫氣體再次通過換熱器，與進(jìn)來的冷風(fēng)換熱，回收一部分熱量。從換熱器出來的氣體分兩部分:一部分直接排空:另一部分進(jìn)入吸附床對活性炭進(jìn)行脫附。當(dāng)脫附溫度過高時可啟動補冷風(fēng)機進(jìn)行補冷，使脫附氣體溫度穩(wěn)定在一個合適的范圍內(nèi)?；钚蕴课酱矁?nèi)溫度超過報警值。

電氣控制設(shè)計

1、本案采取西門子PLC全自動化控制系統(tǒng)，配套觸摸屏、電動調(diào)節(jié)閥、變送器、報警系統(tǒng)等，本系統(tǒng)包含試車模式、手動控制模式、待機模式、系統(tǒng)自動開/關(guān)機安全程序。

2、安全保護(hù)措施包括:停電、火災(zāi)、溫度異常、風(fēng)車異常、系統(tǒng)設(shè)備異常停機、系統(tǒng)靜壓低于低報時停機保護(hù)聯(lián)鎖等。

3、生產(chǎn)線處于事故狀態(tài)時，停機保護(hù)連鎖，尾氣旁通。

4、系統(tǒng)設(shè)備提供下列信息(HMI):風(fēng)機、馬達(dá)運轉(zhuǎn)狀態(tài)、電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)(Hz)、風(fēng)機壓差值(ON/OFF)、設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)與進(jìn)出口壓差值、各點溫度、RTO溫度、報警信息等。

控制系統(tǒng)特點

1、采用先進(jìn)的PLC可編程控制器和具備良好人機界面的觸摸屏，輕松實現(xiàn)操作參數(shù)調(diào)整、優(yōu)化操作;

2、可靈活切換試車、自動、待機等多種操作模式;

3、可實現(xiàn)自動開停車操作;

4、現(xiàn)場電氣設(shè)備如風(fēng)機電機和溫度傳感器及壓力變送器等隔爆型，防爆等級為ExDI。

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