天津市-旋转型蓄热式催化燃烧设备-废气处理方法

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天津市-旋转型蓄热式催化燃烧设备-废气处理方法

气体（吸附质）进入固体（吸附剂）的孔隙中但并未进入其晶格内。吸附过程可能是物理过程，也可能是化学过程。物理吸附主要是范德华引力起作用，一般没有选择性，在吸附过程中没有电子转移，没有化学键的生成与破坏。化学吸附实际上是一种化学反应，具有选择性，在化学吸附过程中，气体和固体表面发生了化学反应。

普遍使用的吸附剂是活性炭、分子筛、硅胶和活性氧化铝。这些吸附剂经过处理后表面积，可有效吸附碳氢化合物等污染物。其缺点是对水有选择性吸附作用。所有的吸附剂在一定的高温下会发生变化。在这些温度下，其吸附能力很弱。污染物可以被解脱出来，从而使吸附剂的活性得到再生，这个过程成为脱附。为了进行连续操作，一般提供两个或多个吸附床。一个或几个吸附床在吸附时，另一个或几个吸附床则进行再生。
碳氢化合物就属于这类污染物。燃烧可以分为直接火焰燃烧和催化燃烧两类。燃烧即是在氧和热的作用下将碳氢化合物转化为水和二氧化碳。其反应方程式如下：CnH2m+（n+m/2）O2=nCO2+H2O+Heat在燃烧过程中，气流量和有机物负荷是选择燃烧技术的重要参数。一个衡量污染物负荷的参数是低极限（LEL）或低可燃极限（LFL）。气流的低极限是气体可自燃的低有机物浓度（LEL）。由于LEL具有危险，美国消防协会规定气流的LEL不能超过50%,在LEL超过25%时应设置可燃气体装置。另一个要考虑的因素是气流的能量密度，当气流的能量密度大于3.7MJ/m3时点火后气体可自行维持燃烧，否则需要提供辅助燃料，另外要考虑燃烧后不产生有毒的副产品。能量值低于3.7MJ/m3的气体，可利用催化剂来帮助氧化燃烧。
利用方式包括换热和回热两种。换热方式是利用换热器在燃烧后产生的高温气体和低温气体（进气或其他需要热源的气流）之间进行换热能量传递，回热方式是利用蓄热装置直接和气流进行交替热交换，因此热量利用的效率更高。不同的燃烧工艺组合，形成4种基本的燃烧工艺方式：催化燃烧（换热），直接燃烧（换热），回热催化燃烧（RCO），回热燃烧（RTO）。在此基础上还形成了转轮富集燃烧，陶瓷过滤器等方式。介绍一种有效的有机废气净化技术——吸附浓缩催化燃烧法。实际运行结果表明，对于处理低浓度、大风量的有机废气，该技术与其它技术相比具有净化、无二次污染和节省能耗等优点。
目前，对有机废气治理的常用方法有三种：液体吸收法、活性炭吸附法及催化燃烧法。液体吸收法净化效率为60%~80%,适合处理低浓度，大风量的有机废气，但存在着二次污染；催化燃烧法净化率为95%，适合处理高浓度，小风量的有机废气，缺点是对处理对象要求苛刻，该法要求气体的温度较高，为了提高废气温度，要消耗大量的燃料，所以运行费用很高；活性炭吸附法净化效率为99.2%~99.3%，对于处理大风量、低浓度的有机废气，一致认为该法是为成熟和可靠的技术，但该工艺流程过长，操作费用高，回收物也是溶剂和水的混合物，通常是不能重复使用的，并又产生一个液体废物处理问题，另外需要稳定的蒸气源也常常是厂家感到困难的事情。针对这些问题，近年来发展了一种有效的净化技术——吸附浓缩催化燃烧法。该方法是将活性炭吸附法和催化燃烧法结合在一起，成为一种结构紧凑，适合处理低浓度、大风量（如涂装废气）废气的联合系统。该工艺充分利用了活性炭吸附法和催化燃烧法的长处，克服其缺点，进一步提高净化效率，降低运行费用。
这种处理系统组合十分紧凑，集吸附-脱附-催化燃烧于一体。对于连续工作的场合，设有两个吸附床交替使用，以生产和净化过程的连续操作。对于间断工作的场合,则采用单个吸附床就能解决问题。有机废气经过干式漆雾过滤器去除漆雾，然后再进入填充了活性炭的吸附床吸附净化,净化后的气体排入空气。当流出床层尾气中的有机物浓度快要达到标准时，即停止本床层的吸附操作(切换到另一吸附床)。对于达到允许吸附量的吸附床，按一定的浓度比把吸附在活性炭上的进行脱附，经浓缩后的高浓度有机气体,再经换热器预热后，进到催化床燃烧分解为二氧化碳和水。浓缩后的有机废气由于其热值的提高，因此在催化燃烧阶段不需要外加热源。燃烧后的尾气一部分被排往大气，一部分送往吸附床用于活性炭脱附再生，如此可以满足催化燃烧和吸附所需要的热能
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