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50000m3/h活性炭吸附+催化燃燒一體化設備

50000m3/h活性炭吸附+催化燃燒一體化設備

  • 類别:RCO催化燃燒廢氣處理設備
  • 咨詢:189 294 23983
  • 應用:電線、電纜、漆包線、機械、電機、化工、儀表、汽車、自行車、摩托車、塑料等行業廢氣
  • 簡述:1.概況 1.1 項目名稱 50000m3/hr VOCs 廢氣處理裝置 1.2 工程範圍及内容 本工程的範圍及包括:工藝設計、總體布局、設備設計和制造、現場安裝和調試的人員培訓。本工程含設備基礎改造,但不包
    50000m3/h活性炭吸附+催化燃燒一體化設備 的詳細介紹

    1.概況

    1.1 項目名稱

      50000m3/hr VOCs 廢氣處理裝置

    1.2 工程範圍及内容

      本工程的範圍及包括:工藝設計、總體布局、設備設計和制造、現場安裝和調試的人員培訓。本工程含設備基礎改造,但不包括:廢氣收集風管以及水、電、壓縮空氣、排水等一次側工程。

    1.3 背景資料

    依據業主提供的資料,拟處理廢氣為生産工藝過程中排放的有機廢氣。

      a. 污染物種類:正丁醇、乙醇等混合溶劑。

      b. 污染物排放量為:正丁醇為19/年;50%濃度的正丁醇為98/年;95%濃度的乙醇為120/年。

      c. 廢氣排放總量:50000m3/hr

     

    2. 設計原則

      本項目的設計原則,先是保證尾氣的達标排放,其次是保證設備的處理能力。在此前提下,本方案充分考慮了處理工藝的先進性和合理性,盡可能采用新的節能技術,以降低設備投資和運行成本;系統采用合理的自動化技術及監測儀表,以确保設備運行 ,管理方便靈活。

     

    3. 設計依據

    3.1 業主提供的排放數據(見上)

    3.2 相關規範:

     《大氣污染物綜合排放标準》(GB16297-1996)

     《爆炸和火災危險場所電力裝置設計規範》(GB50058-92)

     《工業機械電器設備通用技術條件》(GB/T5226.1-1996)

     《塗裝作業規程—有機廢氣淨化裝置技術規定》(GB16297-1996

      工業設備焊接及技術規範

      其他有關設計規範。

    3.3 尾氣排放标準

    《大氣污染物排放标準》GB16297-1996新污染源極值二級執行

    污染物

    允許

    排放濃度

    允許排放速率

    排氣筒

    二級

    甲苯

    40mg/m3

    15m

    3.1kg/hr

    二甲苯

    70mg/m3

    15m

    1.0kg/hr

    非甲烷總烴類

    120mg/m3

    15m

    10kg/hr

     

    4. 設計方案

    4.1廢氣處理方法選擇

      目前,有機廢氣處理主要有以下幾種方法:

      吸收法:一般采用物理吸收,即将廢氣引入吸收液進行淨化,待吸收液飽和後經加熱、解析、冷凝回收;本法适用于大氣量、低溫度、低濃度的廢氣,但需要配置加熱解析回收裝置,設備體積大、投資高。

      直接燃燒法:利用燃氣或者燃油等輔助燃料燃燒,将混合氣體加熱,使有害物質在高溫作用下分解為無害物質;本法工藝簡單、投資小,适用于高濃度、小風量的廢氣,但對   技術、操作要求高。

      催化燃燒:把廢氣加熱經催化燃燒轉化成無害的二氧化碳和水;本法起燃溫度低、節能、淨化率高、操作方便、占地面積、設備投資較大,适用于高溫或高濃度有機廢氣。

      吸附法:有機廢氣經活性炭吸附,可達95%以上的淨化率,設備簡單、投資小,但活性炭換頻繁,增加了裝卸、運輸、換等工作程序,導緻運行費用增加。

      吸附-催化燃燒法:此法綜合了吸附法及催化燃燒法的優點,采用新型吸附材料(蜂窩狀活性炭)吸附,在接近飽和後引入熱空氣進行脫附、解析,脫附後廢氣引入催化燃燒床無焰燃燒,将其   淨化,熱氣體在系統中循環使用,大大降低能耗。本法具有運行穩定可靠、運行成本低、維修方便等優點,适用于大風量、低濃度的廢氣治理。

    通過計算得知:廢氣中正丁醇的濃度約為113mg/m3,乙醇的濃度約為44mg/m3,它屬于低濃度高風量的廢氣。

    綜合以上各項考慮,本裝置的總體方案為:吸附濃縮+催化燃燒;

    裝置包括:

    吸附濃縮裝置:25000m3/hr×3套(2用1備);

    催化燃燒裝置:3000m3/hr×1套;

    吸附濃縮采用活性炭吸附和在線脫附方式,吸附-脫附和催化燃燒為全自動運行。

     

    5.工藝流程

      本裝置工藝流程為:吸附濃縮——解吸脫附——催化燃燒的工藝流程。采取單氣路工作(參見圖1)方式,由2個活性炭吸附器,一個催化燃燒器(輔之低壓風機、閥門等構成)。廢氣經預處理除去粉塵、顆粒狀物質後,送入活性炭吸附器A,當活性炭吸附器A接近飽和時,先将處理氣體自動切換到活性炭吸附器B(活性炭吸附器A停止吸附操作),然後用熱氣流對活性炭吸附器A進行解吸脫附,将有機物從活性炭上脫附下來。在脫附過程中,有機廢氣已被濃縮,濃度較原來提高幾十倍,達2000ppm以上,濃縮廢氣送到催化燃燒裝置,被成為CO2H2O排出。

      完成解吸脫附以後活性炭吸附器A進入待用狀态,待活性炭吸附器B接近飽和時,系統再自動切換回來,同時對活性炭吸附器B進行解吸脫附,如此循環工作。

      當有機廢氣的濃度達到2000ppm以上時,催化床内可維持自燃,不用外加熱。這個方案不僅大大節省了能量的消耗,而且由于催化燃燒器的處理能力僅需原廢氣處理量的1/103000m3/hr!),所以同時也降低了設備投資。本方案既适合于連續工作,也适合于間斷工作。

    單台活性炭吸附器的解吸脫付大約需要2-3小時。

    吸附風機用變頻器控制,可以依照需要的風量或者裝置入口的淨負壓來進行調節。

     

    6. 設備的技術性能與特點

      ● 本裝置淨化效率高,沒有二次污染。淨化效率經中國環境科學研究院大氣環境研究所檢測,其結果為:苯>96%;甲苯>98%;二甲苯>99%;臭氣>92%

      ● 本裝置的活性炭吸附器為多層設計,氣流分布均勻、穩定,吸附性能好;采用蜂窩狀活性炭,空塔風速為0.65-0.8m/s時,實測阻力小于50mmAq,床層具有優越的動力學性能,适合在大風量下使用。

      ● 催化燃燒器裝填的催化劑,具有阻力小,活性高,穩定性好的特點,當有機廢氣(如甲苯)濃度達到2000ppm時,就可維持自燃。催化燃燒器的轉換效率高,性能穩定。

      ● 利用餘熱,節省能源。本裝置中活性炭的解吸脫附均以熱空氣作為解吸介質,而此熱氣流均來自于系統内催化燃燒後的餘熱。脫附後的濃縮有機廢氣再進入催化燃燒器進行淨化處理,不需另加能源,運行費用大大降低。就同樣的處理量而言,約為直接催化燃燒法的1/10左右,活性炭吸附的1/5

      ● 本系統自動化程度高,運行操作方便。系統采用PLC控制,所有閥門均為氣動控制閥。當一套活性炭吸附器接近飽和時,由氣動閥自動切換到另一套設備,并自動開啟催化燃燒裝置及其脫附風機,實現整個設備的自動化。

      ●催化燃燒加熱部分為自動,脫附時由溫度信号反饋來實現脫附溫度自動控制。

      ●活性炭吸附器的脫附過程為自動程序控制。

     

    7. 工藝流程簡圖

    圖1

     

    8.設備參數表:

    理風量 50000 m3/h

    廢氣進口濃度 ≤200mg/m³

    廢氣進口溫度 ≤50℃

    吸附風機功率:37kW

    脫附風機功率:7.5kW

    電動比例閥功率:1.1kW

    加熱室功率:75kW

    活性炭填充量:10m3

    催化劑填充量:0.2m3

    占地面積(m) 14.0×7.0×3.5

    設備裝機總功率: 120kW

     

    9. 廢氣淨化裝置的配套設施

    配套設施有以下幾點:

    三相四線;380V;120kW

    循環冷卻水:常溫,流量1噸/小時;

    壓縮空氣:0.1m³/min@0.6Mpa

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