吸附脫附催化燃燒廢氣處理工藝簡介

1、 吸附-催化燃燒法原理

吸附濃縮-催化燃燒法，該設備采用多氣路連續工作，設備多個吸附床可交替使用。含有機物的廢氣經風機的作用，經過活性炭吸附層，有機物質被活性炭特有的作用力截留在其內部，吸附去處效率達80%，吸附后的潔凈氣體排出；經過一段時間后，活性炭達到飽和狀態時，停止吸附，此時有機物已被濃縮在活性炭內，之后按照PLC自動控制程序將飽和的活性炭床與脫附后待用的活性炭床進行交替切換。CO（催化氧化設備）自動升溫將熱空氣通過風機送入活性炭床使碳層升溫將有機物從活性炭中“蒸”出，脫附出來的廢氣屬于高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣。

催化燃燒法：VOC-CH 型有機氣體催化凈化裝置，是利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 CnHm 和有機溶劑蒸汽氧化分解生成CO2和H2O并釋放出大量熱量。

圖1 VOC-CO原理圖

活性炭脫附出來的高濃度、小風量、高溫度的有機廢氣經阻火除塵器過濾后，進入特制的板式熱交換器，和催化反應后的高溫氣體進行能量間接交換，此時廢氣源的溫度得到第一次提升；具有一定溫度的氣體進入預熱器，進行第二次的溫度提升；之后進入第一級催化反應，此時有機廢氣在低溫下部份分解，并釋放出能量，對廢氣源進行直接加熱，將氣體溫度提高到催化反應的最佳溫度；經溫度檢測系統檢測，溫度符合催化反應的溫度要求，進入催化燃燒室，有機氣體得到徹底分解，同時釋放出大量的熱量；凈化后的氣體通過熱交換器將熱能轉換給出冷氣流，降溫后氣體由引風機排空。

有機物利用自身氧化燃燒釋放出的熱量維持自燃，如果脫附廢氣濃度足夠高，CO 正常使用需要很少的電功率甚至不需要電功率加熱，做到真正的節能、環保，同時，整套裝置安全、可靠、無任何二次污染。

2、 處理工藝流程

根據行業要求及減少用戶投資成本、運行維護費用，擬采用濕法除塵、干式過濾、活性炭吸附、催化燃燒脫附的方式對噴漆房污染綜合治理，其中吸附濃縮-催化燃燒法工藝流程圖如下：

圖2 噴漆廢氣處理工藝流程圖

本處理裝置工藝采用濕法除塵+干式過濾＋吸附＋催化凈化裝置，工作方式為：一個濕式除塵塔+干式過濾器＋若干個吸附床，經過除塵過濾去除漆霧后，有機廢氣進入吸附床中進行吸附工作，凈化后的氣體由風機排入排氣筒達標排放。日常工作時吸附床中一個進行脫附再生工作，其余進行吸附工作。脫附時啟動催化燃燒器中的電預熱器，待溫度達到起燃溫度時，由脫附風機和補冷風機補入系統中的冷風，經混合后調到適當溫度（140℃，其中廢氣中有機成分沸點：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床進行脫附操作，吹脫出的高濃度有機廢氣（可濃縮10-20倍）與燃燒后的熱廢氣在熱交換器中進行熱交換得到預熱后送入燃燒室，在燃燒室中升到起燃溫度后由催化劑將有機物氧化分解為無害的CO2和H2O。燃燒后的廢氣經脫附出的氣體熱交換溫度降低至180-200℃后用于脫附，多余廢氣排入排氣筒。

由多個吸附床輪流進行吸附和脫附再生，吸附與脫附之間切換，連續運行（工作時間可根據企業生產情況調節）。本工程設計廢氣濃度100ppm，濃縮后有機廢氣濃度可達到5000mg/m3以上，在燃燒器啟動通過電加熱升溫至起燃溫度后，可維持自燃。

氣體進口處設一直排口，裝有電動閥門控制，在設備不工作時，直排口始終打開，當吸附裝置風機出現故障時，直排閥門自動打開，進行檢修作業。脫附再生采用催化凈化裝置，裝置進出口均安裝阻火器，整個系統采用PLC 控制。

催化燃燒系統配置，廢氣的吸附濃縮主要利用的是活性炭的吸附作用。設備由幾套活性炭吸附箱組成，系統運行時先打開第一套活性炭吸附箱，將工業廢氣進行吸附濃縮，第一套活性炭吸附飽和后，再打開第二套活性炭吸附箱進行與第一套活性炭吸附箱類似的吸附過程，在第二套活性炭吸附箱工作的同時，第一套活性炭吸附箱發生解吸。依此類推，系統里的活性炭吸附箱循環的進行著吸附和解吸的過程，解吸后的工業廢氣進入催化燃燒設備，最終廢氣被氧化分解成無毒無害的小分子化合物，達標排放。

催化燃燒設備主要由換熱器、催化床、電加熱器、燃燒室、蓄熱體等幾大部件組成。加熱管首先加熱催化燃燒設備，通過風機的作用，提供活性炭解吸所用的溫度（80～120℃），解吸后的有機廢氣再進入催化燃燒設備內部，在燃燒室通過催化床的作用，在250~350℃溫度下對廢氣進行氧化分解，分解成小分子化合物，例如水和二氧化碳。通過換熱器將達標后的氣體熱量回收利用，達到節能的目的。

催化燃燒法幾乎適用于所有排放烴類苯類等等臭味化合物的工業生產過程，如：涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料、化工行業、有機化學品合成、合成制藥、合成樹脂、汽車、摩托車、“三苯”廢氣、自行車行業、機械、船舶、家電、家具、建材等行業等生產工藝過程中的廢氣處理，催化燃燒適用不同濃度、不同風量廢氣處理。

催化燃燒系統配置通常需要依據處理廢氣的溫度來定，因為溫度的不同對材質的選擇會有不同。比如說溫度較高的廢氣處理，建議選擇304不銹鋼材質的催化燃燒設備，因廢氣溫度和廢氣屬性會對設備形成化學反應及腐蝕性。

反之，如果處理的廢氣溫度不高，對于壽命要求或者預算略低，需耐酸堿的廢氣處理，建議選擇201材質，價格上稍微比304不銹鋼材質的低一些，性價比相對較好，是304不銹鋼的替代材料。

如果企業對預算要求比較嚴格，而且屬于臨時過渡性投入的話，建議選擇鍍鋅板材質的催化燃燒設備，相對價格比304不銹鋼催化燃燒設備和201的催化燃燒設備的價格低很多，性能略差些。主要原因在于他們原材料成本差異較大，還有人工加工成本和時間成本。

催化燃燒設備制作安裝技術要求

(1)?吸附濃縮催化燃燒法治理工程應按照國家相關的基本建設程序或技術改造審核程序進行。總體設計應滿足《建設項目環境保護設計規定》和《建設項目環境保護管理條例》的規定。

(2)?治理工程應遵循綜合治理、循環利用、達標排放、總量控制的原則。治理工藝設計應本著成熟可靠、技術先進、經濟適用原則，并考慮節能、安全、操作簡便，確定主要工藝流程。同時考慮其前瞻性。

(3)?治理工程應與生產工藝水平向適應，治理設備應作為生產系統的一部分進行管理，治理設備應與產生廢氣的相應生產設備同時運轉。

(4)?治理工程在建設、運行過程中產生的廢氣、廢水、廢渣及其他污染物的治理與排放，應執行國家環境保護法規和標準的相關規定，防止二次污染。(5)?經過治理后的污染物排放應符合國家或地區相關大氣污染物排放的相關規定（大氣污染物綜合排放標準GB?16297-1996?二級標準）。排氣筒的設計應滿足GB?50051的規定。

(6)污染物與污染負荷

1）吸附法治理有機廢氣的范圍、進氣的濃度要求和限值，以及不適用于處理的廢氣情況，如對含有顆粒物及氣溶膠類物質，需通過干法或濕法過濾等方式預先除去。

2）由于有機物的易燃性和存在爆炸的危險，在有機廢氣的治理中安全性是首先需要考慮的因素。對有機物的濃度要求一般規定為控制在其爆炸極限下限的25%以下。3）粉塵易于附著在吸附劑的表面上，少量的粉塵就會對吸附劑的吸附能力、使用壽命產生很大的影響因此經過預處理以后廢氣中的顆粒物含量應低于5mg/m3。

2?工程構成

治理工程由主體工程系統和輔助系統組成。主體工程系統通常包括廢氣收集、預處理和催化燃燒等單元，若治理工程產生二次污染時，還應包括二次污染的治理設施。

輔助系統包括電氣儀表、控制系統、廢氣檢測和排水等單元。?

3?場址選擇與總圖布置

場址選擇與總圖布置應參照標準GB?50187規定執行。

治理設備的布置應考慮主導風向的影響，以減少有害氣體、噪聲等對環境的影響。如果在下風向無居民區，應布置在主導風向的下風向。

對于有機廢氣的治理，在場址選擇中主要考慮有機物的易燃和爆炸的危險，應按照消防要求留出消防通道和安全保護距離。同時要考慮因地制宜地利用廠區空間，降低治理成本。

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保技術指導。

RCO催化分解裝置由預處理裝置、預熱裝置、催化燃燒裝置、防爆裝置組成。

①廢氣預處理：為了避免催化劑床層的堵塞和催化劑中毒，廢氣在進入床層之前須進行預處理，以除去廢氣中的粉塵、液滴及催化劑的毒物。

②預熱裝置：預熱裝置包括廢氣預熱裝置和催化劑燃燒器預熱裝置。因為催化劑都有一個催化活性溫度，對催化燃燒來說稱催化劑起燃溫度，須使廢氣和床層的溫度達到起燃溫度才能進行催化燃燒，因此，須設置預熱裝置。但對于排出的廢氣本身溫度就較高的場合，如漆包線、絕緣材料、烤漆等烘干排氣，溫度可達300℃以上，則不必設置預熱裝置。

工業廢氣處理RCO設備

③催化燃燒裝置：一般采用固定床催化反應器。反應器的設計按規范進行，應便于操作，維修方便，便于裝卸催化劑。

④防爆裝置：為膜片泄壓防爆，安裝在主機的頂部。當設備運行發生意外事故時，可及時裂開泄壓，防止意外事故發生。

廢氣處理設備RCO

催化燃燒設備RCO設備與傳統的設備相比，其優勢在于:

(1)起燃溫度低，能耗少，燃燒易達穩定，甚至到起燃溫度后無需外界傳熱就能完成氧化反應。

(2)適應氧濃度范圍大，噪音小，無二次污染，且燃燒緩和，運轉費用低，操作管理也很方便。

RCO催化燃燒設備

(3) 凈化效率高，污染物(如NOx及不完全燃燒產物等)的排放水平較低。

(4) 催化燃燒法使用的行業范圍較廣，例如：涂裝、印刷、機電、家電、制鞋、塑料、化工行業、有機化學品合成、合成制藥、合成樹脂、汽車等行業等生產工藝過程中的廢氣處理。

催化燃燒廢氣處理設備簡介

定制RCO催化燃燒 有機廢氣處理成套設備

催化燃燒設備簡單介紹